Vjerojatno ste čuli od svog učitelja o jednostavnim strojevima koji čine složenije uređaje. Dva od tih strojeva, nagnuta ravnina i klin, slični su čak i ako se klin pomiče raditi svoj posao, a nagnuta ravnina ne. Zamišljajte nagnutu ravninu kao ravnu površinu nagnutu prema gore, tako da sa strane izgleda poput trokuta; sastavite dva od tih trokuta, bazu do baze, i eto vam klina.
Prednost strojeva
Svi strojevi, klinovi i avioni, uključuju nešto što se naziva "mehanička prednost". To znaci ako primijenite silu na klin ili ravninu, taj će stroj negdje poslati veću silu drugo. Primijenite svoju snagu na masni kraj klina, a tanji, suprotni kraj - oštrica noža, recimo, ili oštro lice dlijeta - tu silu umnožava. Baš kao što klin dijeli objekt, ravnina "dijeli" silu gravitacije, od čega je dio okomit na površina zrakoplova, neka paralelna s njom, olakšavajući guranje predmeta uzbrdo nego podizanje izravno.
Klin daje rub
•••Comstock / Comstock / Getty Images
Klin je pokretna nagnuta ravnina ako mislite da ravnina stoji na njenom uskom kraju. Sila primijenjena na suprotnom, širem kraju mora nekamo ići - uključujući uski kraj, koji silu primjenjuje na manje područje. Ista sila, manje područje, zadaje udarac onome što se slučajno nađe na uskom kraju klina: mramor koji Michelangelo rezbare dlijetom, cjepanicom koju Abe Lincoln cijepa sjekirom ili onom snježnom bankom po kojoj kopate lopata.
U međuvremenu, iz perspektive mramora, cjepanice ili snijega, gurnuti su prema gore duž nagnute ravnine lica dlijeta, sjekire ili lopate. Puno jednostavnije nego Michelangelo podići "Davida", Lincoln podiže trupac ili podižete snijeg i čekate da dijelovi koje sami ne želite odbaciti.
Valjanje kosom ravninom
•••Jupiterimages / Photos.com / Getty Images
Baš kao što sila koju primjenjujete na klin djeluje na daljinu - od širokog do tankog - sila koju koristite za pomicanje predmeta duž nagnute ravnine djeluje i na daljinu. U slučaju nagnute ravnine, započinjete na tankom kraju klina, da tako kažem, i pomičete se prema ravnini do širokog kraja. Baš kao što su najkorisniji klinovi dugi i suženi, što je bolje isporučiti veliki udarac uz mali napor, najkorisnije nagnute ravnine postupno se naginju prema gore; što je veća udaljenost, to će vam biti potrebna manja sila za kotrljanje, guranje ili povlačenje predmeta duž ravnine.
Postupno svladavate otpor predmeta, njegovu težinu, primjenjujući silu kroz daljinu, baš kao i klin pobjeđuje otpor objekta da se cijepi, vršeći silu na uski poslovni kraj klin.
Zajedništvo
•••Hemera Technologies / PhotoObjects.net / Getty Images
Ako klin djeluje poput nagnute ravnine, a nagnuta ravnina je slična klinu, dva jednostavna stroja mogu raditi čak i bolje kad se slože. Ta kombinacija klina i ravni vidljiva je u uobičajenom drvenom vijku za kućanstvo. Navoji su nagnuta ravnina, pomičući vijak u drvo s manje sile no što biste trebali zabiti vijak. Vrh je klin koji gura drvo.
Patent zatvarač kombinacija je klinova i nagnutih ravnina za spajanje i odvajanje zuba. Česte su takve kombinacije takozvanih jednostavnih strojeva. Znanost govori o "obiteljima" strojeva, različitim uređajima koji rade na sličnim principima - nagnuta ravnina, klin i vijak nalaze se u obitelji aviona; tri druga takozvana jednostavna stroja, poluga, kotač i osovina i remenica, dio su obitelji poluga.