Wat zijn de twee basisfamilies van eenvoudige machines?

De twee basisfamilies van eenvoudige machines zijn de hefboomfamilie en de hellend vlakfamilie. Binnen de hefboomfamilie bevinden zich de eenvoudige hefboom, de katrol en het wiel en de as. Binnen de familie van de hellende vlakken bevinden zich het eenvoudige hellende vlak, de wig en de schroef. Deze eenvoudige machines creëren mechanisch voordeel wanneer u ze gebruikt, omdat u met minder energie meer kracht kunt uitoefenen op lasten die u normaal niet zou kunnen verplaatsen.

•••Dynamische grafische groep/Dynamische grafische groep/Getty Images

De beste illustratie van een eenvoudige hendel is een wip die je op een speelplaats zou kunnen vinden. Het bestaat uit een lang smal platform dat op een steunpunt balanceert. In plaats van dat twee kinderen de wip gebruiken, stelt u zich voor dat de last die u wilt optillen op het ene uiteinde rust en u op het andere drukt. De positie van het draaipunt bepaalt de effectiviteit van de hefboom. Hoe dichter het steunpunt bij de belasting is, hoe meer hefboomwerking u bereikt. Daarom hebben koevoeten hun vorm. De kleine bocht aan het uiteinde van de koevoet is het draaipunt zo dicht mogelijk bij de lading die u wilt loswrikken.

•••Jupiterimages/Photos.com/Getty Images

De katrol is een eenvoudige machine die bestaat uit een touw dat je over een wiel trekt. Je bevestigt de ene kant het touw aan de last die je wilt verplaatsen en je trekt aan de andere kant van het wiel aan het touw. Als je de katrol aan een vast object bevestigt, zoals de zijkant van een gebouw of een plafond, ontstaat er een vaste katrol en is je mechanische voordeel er één. Dit betekent dat u dezelfde hoeveelheid kracht moet uitoefenen als het gewicht van de last om deze van de grond te tillen. Als je de katrol rechtstreeks aan de last bevestigt en de katrol langs het touw laat bewegen, levert deze beweegbare katrol een mechanisch voordeel op van twee of meer. Samengestelde katrollen zijn een combinatie van vaste en beweegbare katrollen.

•••Polka Dot Images/Polka Dot/Getty Images

Met het wiel en de as oefen je een kracht uit op het wiel en de kracht vermenigvuldigt zich en wordt overgebracht op de as, die roteert en een kracht uitoefent op een ander object, meestal via een touw. Het beste voorbeeld van deze eenvoudige machine is de fiets. Je trapt met je voeten op de buitenste pedalen en dit brengt de kracht over op de as en de versnellingen, waardoor het achterwiel beweegt.

•••Tim Boyle/Getty Images Nieuws/Getty Images

De rolstoelhelling is een voorbeeld van het eenvoudige hellende vlak. Stel je voor dat je een 150 pond probeert te tillen. persoon in een rolstoel drie voet in de lucht. Het zou erg moeilijk zijn voor jou en onmogelijk voor de persoon in de stoel. Maar als de oprijplaat lang genoeg is, kunt u of de persoon in de rolstoel de rolstoel een meter van de grond duwen. Het hellend vlak werkt door de horizontale duwkracht om te zetten in een verticale hefkracht. U verbruikt dezelfde hoeveelheid energie omdat u de rolstoel over de afstand van de oprijplaat moet duwen, maar uw lichaam hoeft de belasting van het recht omhoog tillen van de rolstoel niet te verdragen.

•••Thinkstock/Comstock/Getty Images

De wig is een eenvoudige machine die u gebruikt voor het splijten van lasten zoals hout of stenen. Het is een langwerpig driehoekig apparaat met een smalle platte basis. Nadat je de punt van de wig in een spleet in de rots of het hout hebt geplaatst, sla je met een hamer op de platte rand. De neerwaartse kracht van de hamer verdeelt zich in twee richtingen, loodrecht op de zijkanten van de wig, waardoor de last splijt. Een bijlblad is een voorbeeld van een wig.

•••Jupiterimages/Photos.com/Getty Images

De schroef verandert een rotatiekracht in een lineaire kracht. Als je bijvoorbeeld een schroef in een muur draait, draai je de schroevendraaier in een cirkel, maar de schroef beweegt in een lineaire richting dieper de muur in. Hetzelfde principe geldt voor bankschroeven en potdeksels.