Probabilmente hai sentito dal tuo insegnante delle macchine semplici che compongono i dispositivi più complicati. Due di queste macchine, il piano inclinato e il cuneo, sono simili anche se il cuneo si muove per fare il suo lavoro e il piano inclinato no. Pensa a un piano inclinato come a una superficie piana inclinata verso l'alto, in modo che di lato assomigli a un triangolo; metti insieme due di quei triangoli, base a base, e hai un cuneo.
Vantaggio delle macchine
Tutte le macchine, cunei e pialle incluse, offrono qualcosa chiamato "vantaggio meccanico". Questo significa se applichi una forza al cuneo o all'aereo, quella macchina invierà una forza maggiore da qualche parte altro. Applica la tua forza all'estremità grassa del cuneo e l'estremità più sottile e opposta - la lama di un coltello, ad esempio, o la faccia affilata dello scalpello - moltiplica quella forza. Proprio come il cuneo divide un oggetto, il piano "divide" la forza di gravità, in parte perpendicolare al superficie dell'aereo, in parte parallela ad essa, rendendo più facile spingere un oggetto in salita che sollevarlo a titolo definitivo.
Il cuneo dà il vantaggio
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Il cuneo è un piano inclinato in movimento se si pensa che l'aereo si trovi sulla sua estremità stretta. Una forza applicata all'estremità opposta, più ampia, deve andare da qualche parte, inclusa l'estremità più stretta, che applica la forza a un'area più piccola. Stessa forza, area più piccola, dà un pugno a qualunque cosa si trovi contro l'estremità stretta del cuneo: marmo che Michelangelo sta intagliando con uno scalpello, un tronco che Abe Lincoln sta spaccando con un'ascia, o quel banco di neve con cui stai scavando una pala.
Nel frattempo, dal punto di vista del marmo, del tronco o della neve, vengono spinti verso l'alto lungo il piano inclinato della faccia dello scalpello, dell'ascia o della pala. Molto più facile di Michelangelo che solleva "David", Lincoln che solleva il tronco o te che prendi un cumulo di neve e aspetti le parti che non vuoi lasciare da sole.
Rotolamento con piano inclinato
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Proprio come la forza che applichi a un cuneo agisce lungo una distanza, dall'estremità larga a quella sottile, anche la forza che usi per spostare gli oggetti lungo un piano inclinato agisce lungo una distanza. Nel caso del piano inclinato, si parte dall'estremità sottile del cuneo, per così dire, e si risale il piano fino all'estremità larga. Così come i cunei più utili sono lunghi e rastremati, per meglio dare un grande pugno con poco sforzo, i piani inclinati più utili si inclinano gradualmente verso l'alto; maggiore è la distanza, minore è la forza necessaria per far rotolare, spingere o tirare l'oggetto lungo il piano.
Stai gradualmente superando la resistenza dell'oggetto, il suo peso, applicando una forza attraverso una distanza, proprio come il il cuneo vince la resistenza dell'oggetto, ad essere diviso, esercitando una forza sull'estremità stretta dell'attività del cuneo.
Solidarieta
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Se un cuneo funziona come un piano inclinato e un piano inclinato è simile a un cuneo, le due macchine semplici possono funzionare anche meglio se messe insieme. Quella combinazione cuneo-pialla è vista nella comune vite da legno per uso domestico. I fili sono il piano inclinato, spostando la vite nel legno con meno forza di quella necessaria per martellare la vite. La punta è il cuneo, che spinge il legno a parte.
Una cerniera è una combinazione di cunei e piani inclinati, per collegare e scollegare i denti. Tali combinazioni delle cosiddette macchine semplici sono comuni. La scienza parla di "famiglie" di macchine, dispositivi diversi che lavorano su principi simili: piano inclinato, cuneo e vite fanno parte della famiglia dei piani; altre tre macchine cosiddette semplici, leva, ruota e asse e puleggia, fanno parte della famiglia delle leve.