Существует шесть различных типов простых машин: рычаг, клин, наклонная плоскость, винт, шкив, колесо и ось. Эффективность простой машины заключается в том, как она умножает силу, что означает, что работа машины больше, чем энергии, вложенной в нее. Это называется «механическим преимуществом» машины. В точилках для карандашей используется либо просто клин, либо клин, колесо и ось вместе.
Составные машины
Когда машина использует две или более простых машины, она называется составной машиной. Самые сложные машины используют ряд простых машин. Когда это происходит, часто сила, приложенная к одной простой машине, передается следующей простой машине в серии. Точилка для карандашей с кривошипом является примером сложной машины, поскольку в ней используются две простые машины.
Клин
В точилке для карандашей лезвие, которое сбривает древесину и грифель с карандаша, образует острый конец, представляет собой простую машину, называемую клином. Клин состоит из двух соединенных вместе наклонных плоскостей. Другими примерами клиньев являются ножи, топоры, лопаты, вилки и даже зубья. Чем острее клин, тем больше у него механических преимуществ. Он работает путем преобразования прилагаемой горизонтальной силы в вертикальную. Маленькая ручная точилка для карандашей обычно представляет собой простой клин.
Колесо и ось
В точилке для карандашей кривошипного типа помимо клина используются колесо и ось; вы поворачиваете ось, поворачивая кривошип, который затем передает усилие от вашей руки на колесо. Преимущество колеса и оси в том, что они позволяют поворачивать предметы с меньшим усилием, чем вручную, но на большее расстояние. Другими примерами колеса и оси являются велосипедные шестерни и рулевые колеса.
Собираем все вместе
При использовании ручной точилки для карандашей без рукоятки вы используете только один простой станок - клин. Однако при использовании точилки для карандашей с рукояткой вы используете и клин, и колесо, и ось. Когда вы поворачиваете кривошип, вы поворачиваете колесо, к которому в данном случае прикреплен клин. Усилие, которое вы прикладываете к оси, перемещается к колесу, а затем передается на клин, облегчая заточку карандаша.