Pravdepodobne ste už od svojho učiteľa počuli o jednoduchých strojoch, ktoré tvoria zložitejšie zariadenia. Dva z týchto strojov, naklonená rovina a klin, sú podobné, aj keď sa klin pohybuje, aby vykonal svoju prácu, a naklonená rovina nie. Predstavte si naklonenú rovinu ako rovnú plochu naklonenú nahor, takže zo strany vyzerá ako trojuholník; dajte dva z týchto trojuholníkov dokopy, od základne k základni, a máte klin.
Výhoda strojov
Všetky stroje, vrátane klinov a rovín, ponúkajú niečo, čo sa nazýva „mechanická výhoda“. To znamená ak použijete silu na klin alebo rovinu, tento stroj niekde vyšle väčšiu silu inak. Svojou silou pôsobte na tučný koniec klinu a tenší, opačný koniec - povedzme ostrie noža alebo ostrá plocha sekáča - túto silu znásobí. Rovnako ako klin rozdelí predmet, rovina „rozdelí“ gravitačnú silu, časť kolmo na povrch lietadla, ktorý je s ním rovnobežný, a umožňuje tak ľahšie tlačiť predmet do kopca, ako ho zdvíhať priamo.
Klin poskytuje výhodu
•••Comstock / Comstock / Getty Images
Klin je pohyblivá naklonená rovina, ak si myslíte, že lietadlo stojí na jeho úzkom konci. Sila použitá na opačnom, širšom konci musí niekam smerovať - vrátane úzkeho konca, ktorý pôsobí silou na menšiu oblasť. Rovnaká sila, menšia plocha, dáva úder všetkému, čo sa stane, proti úzkemu koncu klinu: mramor to Michelangelo vyrezáva sekáčom, guľatinou, ktorú Abe Lincoln štiepi sekerou, alebo snehovým brehom, do ktorého rýpete lopata.
Medzitým sa z hľadiska mramoru, guľatiny alebo snehu strkajú nahor pozdĺž naklonenej roviny lícnej strany sekáča, sekery alebo lopaty. Oveľa jednoduchšie, ako keď Michelangelo zdvíha „Davida“, Lincoln potĺka poleno alebo vyberáte snehový breh a čakáte na diely, ktoré sami nechcete nechať spadnúť.
Rolovanie so naklonenou rovinou
•••Jupiterimages / Photos.com / Getty Images
Rovnako ako sila, ktorú na klin použijete, pôsobí na vzdialenosť - od širokého konca po tenký -, rovnako pôsobí na vzdialenosť aj sila, ktorú používate na pohyb objektov po naklonenej rovine. V prípade naklonenej roviny začínate takpovediac na tenkom konci klinu a pohybujete sa po rovine hore na široký koniec. Rovnako ako najužitočnejšie kliny sú dlhé a zúžené, tým lepšie je dodanie veľkého úderu s malým úsilím, najužitočnejšie naklonené roviny sa svažujú postupne nahor; čím dlhšia je vzdialenosť, tým menšia sila budete potrebovať na to, aby ste objekt pretočili, tlačili alebo ťahali po rovine.
Postupne prekonávate odpor objektu, jeho váhu, pôsobením sily na diaľku, rovnako ako klin prekonáva odpor objektu voči rozštiepeniu pôsobením sily na úzky obchodný koniec klin.
Spolupatričnosť
•••Hemera Technologies / PhotoObjects.net / Getty Images
Ak klin funguje ako naklonená rovina a naklonená rovina je podobná ako klin, tieto dva jednoduché stroje môžu fungovať ešte lepšie, ak sú zostavené. Túto kombináciu klin-rovina je možné vidieť na bežnej skrutke do dreva pre domácnosť. Nite sú naklonená rovina a posúva skrutku do dreva s menšou silou, ako by ste potrebovali na zatĺkanie skrutky. Špičkou je klin, ktorý tlačí drevo od seba.
Zips je kombináciou klinov a naklonených rovín na pripojenie a odpojenie zubov. Takéto kombinácie takzvaných jednoduchých strojov sú bežné. Veda hovorí o „rodinách“ strojov, rôznych zariadeniach pracujúcich na podobných princípoch - naklonená rovina, klin a skrutka sú v rodinnej rovine; ďalšie tri takzvané jednoduché stroje, páka, koleso a náprava a kladka, sú súčasťou rodiny páok.