Apa kesamaan pisau, pin dorong, dan pahat? Jika Anda berpikir bahwa mereka semua tajam dan dapat memotong atau menyodok sesuatu, Anda sebagian benar, tetapi sekarang tambahkan palang pintu ke daftar. Itu tidak terlalu tajam, dan tidak dapat memotong apa pun, tetapi tetap milik, karena semua item adalah contoh irisan.
Irisan adalah salah satu dari enam perangkat yang dikenal sains sebagai mesin sederhana. Selain baji, mesin sederhana meliputi bidang miring, sekrup, roda dan gandar, katrol dan tuas. Beberapa ilmuwan memasukkan roda gigi sebagai entri ketujuh, tetapi yang lain menganggap roda gigi sebagai mesin kompleks yang menggabungkan roda dan gandar plus tuas.
Apa Itu Mesin Sederhana?
Sebuah mesin sederhana adalah perangkat dasar yang mengalikan kekuatan yang Anda terapkan padanya. Ini bukan perangkat dengan komponen internal yang membutuhkan sumber daya, seperti mesin mobil, tetapi tidak kalah pentingnya untuk melakukan pekerjaan di dunia nyata. Mesin sederhana telah ada selama peradaban telah ada, dan Anda bahkan dapat berargumen bahwa that penemuan mesin sederhana, seperti roda dan baji, memungkinkan peradaban pada awalnya tempat.
Pertukaran untuk peningkatan gaya yang diberikan oleh mesin sederhana adalah Anda harus menerapkan gaya pada jarak yang lebih jauh. Keuntungan mekanis mesin bermuara pada rasio jarak Anda menerapkan gaya ke jarak mesin menerapkan gaya, dan yang terakhir harus lebih kecil agar keuntungan mekanis lebih besar dari 1. Menggunakan mesin dengan keuntungan mekanis kurang dari 1 akan sama bergunanya dengan melihat melalui sisi teleskop yang salah.
Keuntungan Mekanis dari Wedge
Baji mirip dengan bidang miring dua sisi, tetapi dianggap sebagai mesin karena kemampuannya sendiri karena selalu digunakan untuk tujuan tertentu, yaitu untuk memisahkan sesuatu. Semakin tajam ujung baji dan semakin landai kemiringan sisi-sisinya, semakin besar kekuatan yang akan dihasilkan baji. Itu sebabnya pisau tajam dengan bilah tipis lebih baik untuk memotong daripada pisau tumpul dengan bilah tebal.
Dalam istilah matematika, keuntungan mekanik ideal (IMA) dari sebuah baji adalah rasio jarak menembus baji ke dalam bahan itu membelah (D) dengan lebar pemisahan (W):
IMA = D/W
Ini adalah perhitungan gaya baji, tetapi Anda tidak dapat menggunakannya untuk menghitung secara langsung gaya yang diberikan oleh baji pada material tertentu karena tidak memperhitungkan gesekan. Anda mengalami lebih banyak gesekan saat memotong keju daripada memotong mentega, dan gesekan bekerja untuk mengimbangi kekuatan pendorong irisan.
Cara Menghitung Kekuatan Penggerak
Anda dapat menggunakan keuntungan mekanis ideal sebuah baji untuk menghitung gaya pada ujung baji (FT) jika Anda tahu gaya yang diterapkan pada baji (FSEBUAH). Hubungannya adalah:
FT = (IMA) × FSEBUAH = D/W × FSEBUAH
Akan tetapi, hubungan ini tidak lengkap, karena tidak termasuk gaya gesekan yang melawan baji. Gaya ini tergantung pada koefisien gesekan dari baji dan bahan yang membelahnya, sehingga sangat bervariasi. Jika koefisien gesekan kinetik antara baji dan bahan adalah, gaya gesekan total (Ff) lawan gerak adalah:
Ff = Ftidak
Dimana Ftidak adalah gaya normal yang bekerja pada batas baji dan material. Ftidak tergantung pada sudut baji.
Setelah Anda menghitung Ff, Anda dapat menentukan gaya yang diberikan oleh ujung baji. Ini:
FT - Ff