Az egyszerű gépek két alapvető családja a karos család és a ferde sík család. A karcsaládon belül található az egyszerű kar, a szíjtárcsa, valamint a kerék és a tengely. A ferde síkcsaládon belül található az egyszerű ferde sík, az ék és a csavar. Ezek az egyszerű gépek mechanikai előnyt jelentenek, amikor használja őket, mivel lehetővé teszik, hogy kevesebb energiával nagyobb erőt fejtsen ki olyan terheléseken, amelyeket általában nem tudna mozgatni.
Karok - egyszerű kar
•••Dinamikus grafikus csoport / Dinamikus grafikus csoport / Getty Images
Az egyszerű kar legjobban illusztrálja a hintát, amelyet egy játszótéren találhat. Hosszú, keskeny, támaszponton kiegyensúlyozott platformból áll. Képzelje el, hogy két gyermek nem használja a libikókát, hogy az emelni kívánt rakomány az egyik végén nyugszik, a másikat pedig lenyomja. A támaszpont helyzete meghatározza a kar hatékonyságát. Minél közelebb van a támaszpont a terheléshez, annál nagyobb a tőkeáttétel. Ezért van a feszítővasak alakja. A feszítővas végén található kicsi kanyar a támaszpont a lehető legközelebb helyezkedik el ahhoz a teherhez, amelyet szabadon akarsz préselni.
Karok - csiga
•••Jupiterimages / Photos.com / Getty Images
A szíjtárcsa egy egyszerű gép, amely egy kötélből áll, amelyet a kerék fölé húz. A kötél egyik oldalát a mozgatni kívánt rakományhoz rögzíti, és a kerék másik oldalán húzza a kötelet. Ha a tárcsát szilárd tárgyhoz rögzíti, például egy épület oldalához vagy egy mennyezethez, akkor ez rögzített tárcsát hoz létre, és a mechanikai előnye egy. Ez azt jelenti, hogy ugyanolyan erőt kell kifejteni, mint a rakomány súlya, hogy felemelje a talajról. Ha a tárcsát közvetlenül a teherhez rögzíti, és hagyja, hogy a szíjtárcsa a kötél mentén mozogjon, ez a mozgatható tárcsa két vagy több mechanikai előnyt eredményez. Az összetett tárcsák a rögzített és a mozgatható tárcsák kombinációi.
Karok - kerék és tengely
•••Pöttyös képek / Pöttyös / Getty Images
A kerék és a tengely segítségével erőt fejt ki a kerékre, és az erő megsokszorozódik és átkerül a tengelyre, amely forog és erőt fejt ki más tárgyra, általában kötélen keresztül. Ennek az egyszerű gépnek a legjobb példája a kerékpár. Lábbal nyomja a külső pedálokat, és ez átviszi az erőt a tengelyre és a fogaskerekekre, ami megmozgatja a hátsó kereket.
Ferde sík - Egyszerű ferde sík
•••Tim Boyle / Getty Images News / Getty Images
A kerekesszék rámpa az egyszerű ferde sík példája. Képzelje el, hogy megpróbál felemelni egy 150 fontot. egy kerekesszékes személy három láb a levegőben. Nagyon nehéz lenne az Ön számára, és lehetetlen a székben lévő személy számára. Mégis, ha a rámpa elég hosszú, akkor vagy te, vagy a kerekesszékben ülő személy tolhatja a kerekesszéket három méterre a földtől. A ferde sík úgy működik, hogy a vízszintes nyomóerőt függőleges emelőerővé változtatja. Ugyanannyi energiát költenek, mert a kerekesszéket a rámpa távolságán túl kell tolniuk, de a testének nem kell elviselnie a kerekesszék egyenesen felemelésének megterhelését.
Ferde sík - Ék
•••Thinkstock / Comstock / Getty Images
Az ék egy egyszerű gép, amelyet terhek, például fa vagy sziklák hasítására használ. Ez egy hosszúkás háromszög alakú eszköz, keskeny, lapos talppal. Miután az ék hegyét a szikla vagy a fa hasadékába helyezte, kalapáccsal üti meg a lapos szélét. A kalapács lefelé irányuló erő két irányra oszlik, merőleges az ék oldalaira, ami a terhelés hasadását okozza. A fejsze az ék példája.
Ferde sík - csavar
•••Jupiterimages / Photos.com / Getty Images
A csavar egy forgási erõt lineáris erõvé változtat. Például, amikor egy csavart falba hajt, körbe csavarja a csavarhúzót, de a csavar lineáris irányban mozog mélyebben a falba. Ugyanez az elv vonatkozik a sablonokra és az üvegfedelekre is.