O lecție pentru a introduce mașini simple

Șase pârghii simple, roți și osii, planuri înclinate, pene, scripete și șuruburi au fie o parte mobilă, fie nici una. Mașinile simple oferă un avantaj mecanic, ceea ce înseamnă că înmulțesc puterea musculară a utilizatorului, făcându-l mai ușor să împingeți sau să trageți obiecte grele, să le ridicați sau să schimbați direcția în care sunt obiectele mutat.

Levierele au două părți: o bară utilizată pentru forța de împingere și tragere și un punct de sprijin care funcționează ca un punct de pivotare al barei și care micșorează forța de care are nevoie bara pentru a ridica un obiect. Există trei clase de pârghii. Pârghia de primă clasă (de exemplu, un balansator) are un punct de sprijin în centru. Roaba este un exemplu de pârghie de clasa a doua, care are punctul de sprijin în capătul îndepărtat al barei. Pârghiile de clasa a treia (adică antebrațele, stâlpii de pescuit) au un punct de sprijin în capătul apropiat al barei, cel mai apropiat de persoana care folosește pârghia.

Roata și puntea facilitează deplasarea obiectelor sau a încărcăturilor de-a lungul solului fără a fi nevoie să le trageți. Un tip de roată și axă transportă obiectul în aceeași direcție în care roțile se mișcă, cum ar fi patine cu role sau scaune cu rotile, de exemplu. Celălalt tip de roată și axă (de exemplu, clanta ușii) este staționar și funcționează mai mult ca o pârghie.

Planurile înclinate sunt suprafețe drepte, înclinate, cu un capăt mai înalt decât celălalt. Exemplele includ rampe, alee și scări. Fac munca mai ușoară, deoarece este nevoie de mai puțin efort pentru a muta o sarcină pe rampă. Dezavantajul este că încărcătura trebuie mutată la o distanță mai mare pentru a ajunge la nivelul următor.

Pene în formă de V arată similar cu planurile înclinate, dar funcționează diferit. Pană poate funcționa în unul din cele trei moduri. De exemplu, lopețile funcționează ridicând obiecte grele, un topor desparte două părți ale unei bușteni, iar opritorul ușii împiedică mișcarea unei uși.

Un scripete constă dintr-o frânghie, curea sau lanț fixat în canelura unei roți. Funcționează prin scăderea cantității de efort necesare sau a direcției de forță necesare pentru ridicarea unui obiect. O scripete unică, fixă, ca un stâlp, comută direcția de forță necesară pentru ridicarea acelui steag. O scripete multiplă reduce efortul necesar prin distribuirea efortului pe două, trei sau patru scripete atașate. Compensare: creșterea numărului de scripete înseamnă creșterea distanței pe care trebuie să o parcurgă frânghia, lanțul sau centura, necesitând astfel să fie mai lungă.

Șuruburile sunt planuri înclinate care spiralează în jurul unei coloane centrale. Șuruburile și becurile necesită ambele aplicarea unei forțe de împingere și răsucire la un capăt. Aceasta fixează șuruburile în lemn sau un bec într-o priză. Un șurub cu filete mai late (rampe spiralate) necesită mai multă forță pentru a le roti. Firele mai strânse necesită mai puțină forță, dar necesită mult mai multă întoarcere.