Dwie podstawowe rodziny prostych maszyn to rodzina dźwigni i rodzina pochyłej płaszczyzny. W rodzinie dźwigni znajdują się prosta dźwignia, koło pasowe oraz koło i oś. W rodzinie nachylonej płaszczyzny znajdują się prosta nachylona płaszczyzna, klin i śruba. Te proste maszyny zapewniają mechaniczną przewagę, gdy ich używasz, ponieważ pozwalają wywierać większą siłę przy mniejszej energii na ładunki, których normalnie nie możesz przenieść.
Dźwignie -- prosta dźwignia
•••Dynamiczna grupa graficzna/dynamiczna grupa graficzna/Getty Images
Najlepszą ilustracją prostej dźwigni jest huśtawka, którą można znaleźć na placu zabaw. Składa się z długiej wąskiej platformy wyważonej na punkcie podparcia. Zamiast dwójki dzieci korzystających z huśtawki wyobraź sobie, że ładunek, który chcesz podnieść, spoczywa na jednym końcu, a ty dociskasz drugi. Pozycja punktu podparcia określa skuteczność dźwigni. Im bliżej obciążenia znajduje się punkt podparcia, tym większą dźwignię osiągniesz. Dlatego łomy mają swój kształt. Małe zagięcie na końcu łomu to punkt podparcia umieszczony jak najbliżej ładunku, który chcesz podważyć.
Dźwignie -- koło pasowe
•••Jupiterimages/Photos.com/Getty Images
Bloczek to prosta maszyna składająca się z liny, którą przeciąga się przez koło. Przyczepiasz jedną stronę linę do ładunku, który chcesz przesunąć i ciągniesz linę z drugiej strony koła. Jeśli przymocujesz bloczek do solidnego obiektu, takiego jak bok budynku lub sufit, tworzy to krążek stały, a twoja mechaniczna przewaga jest jedna. Oznacza to, że musisz wywrzeć taką samą siłę, jak ciężar ładunku, aby podnieść go z ziemi. Jeśli przymocujesz bloczek bezpośrednio do ładunku i pozwolisz bloczkowi poruszać się wzdłuż liny, to ruchomy bloczek da przewagę mechaniczną dwóch lub więcej. Koła pasowe złożone są kombinacją bloczków stałych i ruchomych.
Dźwignie — koło i oś
•••Polka Dot Images/Polka Dot/Getty Images
Za pomocą koła i osi przykłada się siłę do koła, a siła mnoży się i przenosi na oś, która obraca się i wywiera siłę na inny przedmiot, zwykle za pośrednictwem liny. Najlepszym przykładem tej prostej maszyny jest rower. Naciskasz zewnętrzne pedały stopami, a to przenosi siłę na oś i koła zębate, które poruszają tylnym kołem.
Nachylona płaszczyzna - prosta nachylona płaszczyzna
•••Tim Boyle/Getty Images Wiadomości/Getty Images
Rampa dla wózków inwalidzkich jest przykładem prostej pochyłej płaszczyzny. Wyobraź sobie, że próbujesz podnieść 150 funtów. osoba na wózku inwalidzkim trzy stopy w powietrzu. Byłoby to dla ciebie bardzo trudne, a dla osoby na krześle niemożliwe. Jednak jeśli rampa jest wystarczająco długa, Ty lub osoba na wózku może zepchnąć wózek na trzy stopy nad ziemią. Nachylona płaszczyzna działa poprzez zamianę poziomej siły pchania na pionową siłę podnoszenia. Zużywasz taką samą ilość energii, ponieważ musisz pchać wózek na odległość rampy, ale twoje ciało nie będzie musiało znosić wysiłku przy podnoszeniu wózka prosto do góry.
Pochylona płaszczyzna — klin
•••Thinkstock/Comstock/Getty Images
Klin to prosta maszyna, której używasz do rozłupywania ładunków takich jak drewno czy kamienie. Jest to wydłużone trójkątne urządzenie z wąską płaską podstawą. Po umieszczeniu czubka klina w szczelinie w skale lub drewnie uderza się w płaską krawędź młotkiem. Siła skierowana w dół pobijaka dzieli się na dwa kierunki prostopadłe do boków klina, co powoduje rozszczepienie ładunku. Ostrze siekiery to przykład klina.
Pochylona płaszczyzna - śruba
•••Jupiterimages/Photos.com/Getty Images
Śruba zamienia siłę obrotową w siłę liniową. Na przykład, kiedy wkręcasz śrubę w ścianę, obracasz śrubokręt w kółko, ale śruba przesuwa się w kierunku liniowym w głąb ściany. Ta sama zasada dotyczy imadeł i pokrywek słoików.