Многое из того, что мы используем сегодня в нашем рабочем мире, началось с использования простых машин. Эти простые машины используют человеческую энергию и отдельные силы для более легкого выполнения работы, которая в противном случае была бы очень трудной. В современном мире человеческая энергия заменена более сложными машинами, которые работают на энергии угля, природного газа, нефти и ядерной энергии, но простые машины по-прежнему играют важную роль.
Рычаги
Самый простой рычаг состоит из рычага и точки опоры. Проект продемонстрирует, что чем ближе точка опоры находится к перемещаемому объекту, тем легче будет перемещать объект, поскольку для этого потребуется меньше усилий. Есть несколько классов рычагов. Примером первоклассного проекта рычага является качалка, на которой поднимаются два объекта, по одному с каждого конца. Проект рычага второго сорта - распашная дверь на петлях. Перемещаемый объект находится прямо между точкой опоры и силой. Рычаг третьего класса может быть бейсбольной битой, где нагрузка - это один конец биты, точка опоры - конец биты, а руки - сила. Несмотря на то, что качели и дверь имеют большую сторону, для проектов научной ярмарки можно использовать уменьшенные примеры.
Клинья
Клин показывает, как простая машина может изменить направление силы. Пример этого - простой топор. Поскольку клин похож на наклонную плоскость, топор имитирует эту плоскость и служит клином. Сила топора или клина вызывает горизонтальную силу к объекту, по которому ударяют, заставляя объект разделиться на две части. Чем меньше клин, тем большее усилие требуется. В меньшем масштабе и, возможно, более подходящем для научной выставки, долото работает точно так же. Будьте осторожны во время таких проектов.
Шкивы
Шкивы позволяют поднимать тяжелые предметы с меньшими усилиями, меняя усилие на расстояние. При использовании шкива веревка или шнур наматываются на колесо. Колесо крепится к прочной балке или другому безопасному объекту. К одному концу веревки прикреплен крюк, чтобы закрепить поднимаемый объект. Затем тянут за другой конец веревки, чтобы поднять объект. Затем демонстрируется сила, необходимая для подъема объекта без шкива, а затем демонстрируется легкость подъема того же объекта с помощью системы шкивов.
Простые машины
Все эти проекты являются примерами простых машин. Есть несколько более простых машин, которые включают колесо и ось, наклонную плоскость и винт. Колесо и ось состоят из колеса с ручкой, которое прикреплено к оси с помощью троса. Вращение колеса оборачивает веревку вокруг оси, чтобы легко перемещать объект. Наклонная плоскость - это наклонная поверхность или пандус, позволяющий легко перемещать объект выше. Винт - это длинная спиралевидная наклонная плоскость. Примером винта, используемого в качестве простого механизма, является червячная передача, которая может уменьшать скорость двигателя при увеличении крутящего момента.