מהן שתי המשפחות הבסיסיות של מכונות פשוטות?

שתי המשפחות הבסיסיות של מכונות פשוטות הן משפחת המנופים ומשפחת המטוסים המשופעים. בתוך משפחת המנופים נמצאים המנוף הפשוט, הגלגלת והגלגל והציר. בתוך משפחת המטוס המשופע נמצאים המישור המשופע הפשוט, הטריז והבורג. מכונות פשוטות אלה יוצרות יתרון מכני כשמשתמשים בהן מכיוון שהן מאפשרות לך להפעיל יותר כוח עם פחות אנרגיה על עומסים שלא היית יכול להזיז בדרך כלל.

•••קבוצת גרפיקה דינמית / קבוצת גרפיקה דינמית / Getty Images

האיור הטוב ביותר של מנוף פשוט הוא נדנדה שתוכלו למצוא במגרש משחקים. הוא מורכב מפלטפורמה צרה וארוכה המאוזנת על נקודת המשען. במקום ששני ילדים משתמשים בנדנדה, דמיין שהעומס שתרצה להרים מונח על קצה אחד ואתה לוחץ למטה על הצד השני. עמדת נקודת המשען קובעת את יעילות המנוף. ככל שהנקודת המשען קרובה יותר לעומס, כך תשיג יותר מנוף. זו הסיבה שלמוטות הקורות יש צורה. הכפיפה הקטנה בקצה המוטון היא נקודת המשען הממוקמת קרוב ככל האפשר לעומס שתרצה לחטט.

•••Jupiterimages / Photos.com / Getty Images

הגלגלת היא מכונה פשוטה המורכבת מחבל שאתה מושך מעל גלגל. אתה מחבר צד אחד של החבל לעומס שתרצה להזיז ואתה מושך בחבל בצד השני של הגלגל. אם אתה מחבר את הגלגלת לאובייקט מוצק, כמו למשל צד של בניין או תקרה, זה יוצר גלגלת קבועה והיתרון המכני שלך הוא אחד. פירוש הדבר שעליך להפעיל את אותה כמות כוח כמו משקל העומס כדי להרים אותו מהקרקע. אם תצרף את הגלגלת ישירות לעומס ותאפשר לגלגלת לנוע לאורך החבל, גלגלת תנועה זו תניב יתרון מכני של שניים או יותר. גלגלות מורכבות הן שילוב של גלגלות קבועות ונעות.

•••תמונות פולקה דוט / פולקה דוט / תמונות Getty

בעזרת הגלגל והציר אתה מפעיל כוח על הגלגל והכוח מתרבה ומעביר לציר, שמסתובב ומפעיל כוח על עצם אחר, בדרך כלל דרך חבל. הדוגמה הטובה ביותר למכונה הפשוטה הזו היא האופניים. אתה דוחף את הדוושות החיצוניות ברגליים וזה מעביר את הכוח לסרן ולהילוכים, שמניע את הגלגל האחורי.

•••טים בויל / Getty Images חדשות / Getty Images

הרמפה לכיסא הגלגלים היא דוגמה למישור הטיה הפשוט. דמיין שאתה מנסה להרים 150 קילו. אדם בכיסא גלגלים שלוש מטר באוויר. זה יהיה מאוד קשה עבורך ובלתי אפשרי עבור האדם בכיסא. עם זאת, אם הרמפה ארוכה מספיק, אתה או האדם בכיסא הגלגלים יכולים לדחוף את כסא הגלגלים שלושה מטרים מהקרקע. המישור המשופע פועל על ידי הפיכת כוח הדחיפה האופקי לכוח הרמה אנכי. אתה מוציא את אותה כמות אנרגיה מכיוון שאתה צריך לדחוף את כסא הגלגלים למרחק הרמפה, אך גופך לא יצטרך לסבול את המתח של הרמת כסא הגלגלים היישר למעלה.

•••Thinkstock / Comstock / Getty Images

הטריז הוא מכונה פשוטה בה אתה משתמש לפיצול עומסים כמו עץ ​​או סלעים. זהו מכשיר משולש מאורך עם בסיס שטוח וצר. לאחר הנחת נקודת הטריז לתוך סדק בסלע או בעץ, אתה מכה בקצה השטוח בעזרת פטישון. הכוח כלפי מטה של ​​הפטיש מתחלק לשני כיוונים, בניצב לדפנות הטריז, הגורם לפיצול העומס. להב גרזן הוא דוגמה לטריז.

•••Jupiterimages / Photos.com / Getty Images

הבורג הופך כוח סיבובי לכוח ליניארי. לדוגמא, כשאתה דוחף בורג לקיר אתה מסובב את המברג במעגל אך הבורג נע בכיוון ליניארי עמוק יותר לתוך הקיר. אותו עיקרון חל על מחיצות ומכסי צנצנת.