運動エネルギーを使用する機械

可動部品を備えたすべてのタイプの機械は、運動エネルギーを使用します。 可動部品は、どんなに複雑であっても、組み合わせまたは一連の単純な機械です。 単純な機械は、最初に加えられた力の量を増やしたり、力の方向を変えたりするためによく使用されます。 運動エネルギーを使用する単純な機械には、レバー、プーリー、傾斜面、ホイールと車軸が含まれます。

レバーを使用すると、単純な機械的倍率で加える力を増やすことで、あまり労力をかけずに重いウェイトを持ち上げることができます。 レバーは外力で物体を動かさないと動かせないため、機能するには運動エネルギーが必要です。 シンプルなレバーには、支点とハンドルの2つの部分があります。

荷重と支点が配置されている場所と初期力が適用される場所に応じて、レバーには3つのクラスがあります。1番目、2番目、3番目のクラスです。 ファーストクラスのレバーでは、支点は努力と負荷の真ん中にあります。 セカンドクラスでは、努力は負荷と支点の真ん中にあります。 サードクラスでは、負荷は努力と支点の真ん中にあります。

滑車は、車輪とロープでできた単純な機械です。 レバーのように、それは機能するために運動エネルギーを必要とします。 滑車は、オブジェクトを移動するために適用する必要のある力の方向を変更するためによく使用されます。 たとえば、オブジェクト自体を持ち上げる代わりに、滑車のロープを引き下げてオブジェクトを持ち上げることができます。 プーリーには、固定、可動、複合の3種類があります。 固定プーリーは力の方向を変えるだけですが、可動プーリーはあなたが加える力を増やすことができます。 複合プーリーは、固定プーリーと可動プーリーの組み合わせです。

傾斜面を使用すると、重いオブジェクトをより高い高度に簡単に移動できますが、移動するオブジェクトには、移動を開始するための最初の運動エネルギー源が必要です。 傾斜面には、高さが異なる2つの端点があります。 オブジェクトを「持ち上げる」ために必要な初期運動エネルギーが減少するため、オブジェクトを低いポイントから高いポイントに簡単に移動できます。 これは、使用する力が少ないことを意味するわけではありません。傾斜面は、オブジェクトを持ち上げるだけでなく、より長い移動線を作成することによって必要な力の量を分散するだけだからです。

ホイールと車軸は、サイズの異なる2つの円形オブジェクトの組み合わせです。 ホイールは大きいオブジェクトであり、車軸はホイールの中央にある小さいオブジェクトです。 車軸は、用途に応じて固定または移動できます。 車輪と車軸はそれにかかる仕事の量を増やすことができますが、それでも動くためにはプッシュまたは運動エネルギーが必要です。 たとえば、自転車を動かすには、サイクリストがペダルを漕ぐ必要があります。