Olet luultavasti kuullut opettajalta yksinkertaisista koneista, jotka muodostavat monimutkaisemmat laitteet. Kaksi näistä koneista, kalteva taso ja kiila, ovat samanlaisia, vaikka kiila liikkuu tekemään työnsä ja kalteva taso ei. Ajattele kaltevaa tasoa tasaisena pintana, joka on kallistettu ylöspäin niin, että se näyttää sivulta kolmiona; laita kaksi näistä kolmioista yhteen pohjasta pohjaan, ja sinulla on kiila.
Koneiden etu
Kaikki koneet, kiilat ja koneet mukaan lukien, tarjoavat jotain niin sanottua "mekaanista etua". Se tarkoittaa jos kohdistat voimaa kiilaan tai tasoon, se kone lähettää jonnekin suuremman voiman muu. Levitä voimaa kiilan rasvapäähän, ja ohuempi, vastakkainen pää - sanotaan esimerkiksi veitsen terä tai taltan terävä pinta - kertoo tuon voiman. Aivan kun kiila jakaa kohteen, taso "jakaa" painovoiman, osa siitä kohtisuorassa tason pinta, jotkut sen suuntaiset, mikä helpottaa kohteen työntämistä ylämäkeen kuin sen nostamista suoraan.
Kiila antaa reunan
•••Comstock / Comstock / Getty Images
Kiila on liikkuva kalteva taso, jos luulet koneen seisovan kapealla päällään. Vastakkaiseen, laajempaan päähän kohdistetun voiman on mentävä jonnekin - mukaan lukien kapea pää, joka kohdistaa voiman pienemmälle alueelle. Sama voima, pienempi alue, antaa lyönnin kaikelle, mikä tapahtuu kiilan kapeaa päätä vasten: marmoria Michelangelo veistää taltalla, tukilla, jonka Abe Lincoln pilkkoo kirvellä, tai lumilautaan, johon kaivaa lapio.
Samaan aikaan, marmorin, tukin tai lumen näkökulmasta, ne työnnetään ylöspäin taltan, kirveen tai lapion pinnan kaltevaa tasoa pitkin. Paljon helpompaa kuin Michelangelo nostaa "Davidia", Lincoln ryöstää tukkia tai poimi lumilautaa ja odottaa osia, joita et halua pudota yksin.
Vierintä kaltevalla tasolla
•••Jupiterimages / Photos.com / Getty Images
Aivan kuten kiilaan kohdistama voima vaikuttaa pitkin etäisyyttä - leveästä päästä ohueksi - voima, jolla liikutat esineitä kaltevalla tasolla, toimii myös matkaa pitkin. Kaltevan tason kohdalla aloitat kiilan ohuesta päästä niin sanotusti ja siirryt ylöspäin tasolle leveään päähän. Aivan kuten hyödyllisimmät kiilat ovat pitkiä ja kapenevia, sitä parempi tuottaa iso isku pienellä vaivalla, hyödyllisimmät kallistetut koneet kaltevat ylöspäin asteittain; mitä pidempi etäisyys, sitä vähemmän voimaa tarvitset vierittämään, työntämään tai vetämään kohdetta tasoa pitkin.
Voit vähitellen voittaa kohteen vastuksen, sen painon kohdistamalla voimaa etäisyyden läpi, aivan kuten kiila voittaa kohteen vastustamisen jakautumiseen kohdistamalla voiman tuotteen kapeaan liiketoimintapäähän kiila.
Yhteenkuuluvuus
•••Hemera Technologies / PhotoObjects.net / Getty Images
Jos kiila toimii kuin kalteva taso ja kalteva taso on samanlainen kuin kiila, nämä kaksi yksinkertaista konetta voivat toimia vielä paremmin yhdessä. Tämä kiila-taso-yhdistelmä näkyy tavallisessa kotitalouden puuruuvissa. Kierteet ovat kalteva taso, joka siirtää ruuvin puuhun pienemmällä voimalla kuin mitä sinun tarvitsee lyödä. Kärki on kiila, työntää puuta erilleen.
Vetoketju on kiilojen ja kaltevien tasojen yhdistelmä hampaiden liittämiseksi ja irrottamiseksi. Tällaiset ns. Yksinkertaisten koneiden yhdistelmät ovat yleisiä. Tiede puhuu koneiden "perheistä", erilaisista laitteista, jotka toimivat samoilla periaatteilla - kalteva taso, kiila ja ruuvi ovat tasoperheessä; kolme muuta ns. yksinkertaista konetta, vipu, pyörä ja akseli sekä hihnapyörä, kuuluvat osa vipuperheeseen.