Машины, использующие кинетическую энергию

Все типы машин с движущимися частями используют кинетическую энергию. Движущиеся части, какими бы сложными они ни были, представляют собой комбинацию или серию простых машин. Простые машины часто используются для увеличения начального усилия или для изменения направления силы. Простые машины, использующие кинетическую энергию, включают рычаг, шкив, наклонную плоскость, колесо и ось.

Рычаги позволяют нам поднимать тяжелые веса без особых усилий за счет умножения прилагаемой силы за счет простого механического преимущества. Для работы требуется кинетическая энергия, потому что рычаги не смогут перемещать объекты, если их не перемещает внешняя сила. Простые рычаги состоят из двух частей: оси и ручки.

Существует три класса рычагов в зависимости от того, где находится нагрузка и точка опоры и где приложена начальная сила: первый, второй и третий класс. На первоклассном рычаге точка опоры находится посередине между усилием и нагрузкой. На втором классе усилие приходится на середину нагрузки и на точку опоры. На третьем классе нагрузка находится посередине усилия и точки опоры.

Шкив - это простая машина, состоящая из колеса и веревки. Подобно рычагу, для его работы требуется кинетическая энергия. Шкивы часто используются для изменения направления силы, которую необходимо приложить для перемещения объекта. Например, вы можете потянуть веревку шкива, чтобы поднять объект, вместо того, чтобы поднимать сам объект. Шкивы бывают трех типов: фиксированные, подвижные и составные. Фиксированные шкивы изменяют только направление усилия, в то время как подвижные шкивы могут умножать прилагаемое усилие. Составные шкивы представляют собой комбинацию фиксированного и подвижного шкива.

Наклонная плоскость позволяет легко перемещать тяжелые объекты на большую высоту, но перемещаемый объект нуждается в начальном источнике кинетической энергии, чтобы начать движение. Наклонная плоскость имеет две конечные точки, различающиеся по высоте. Вы можете легко переместить объект из нижней точки в верхнюю, потому что начальная кинетическая энергия, необходимая для «подъема» объекта, уменьшается. Это не означает, что сила, которую вы потратите, будет меньше, потому что наклонные плоскости только распределяют необходимое количество силы, создавая более длинную линию движения, а не просто поднимая объект.

Колесо и ось - это комбинация двух круглых объектов разного размера. Колесо - это более крупный объект, а ось - меньшая, расположенная в середине колеса. Оси могут быть фиксированными или подвижными, в зависимости от области применения. Несмотря на то, что колесо и ось могут увеличивать объем работы, выполняемой на них, им по-прежнему требуется толчок или кинетическая энергия, чтобы двигаться. Например, велосипедисту необходимо крутить педали, чтобы велосипед начал движение.