โครงการนิทรรศการวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับคาน เวดจ์ และรอก

สิ่งที่เราใช้ในโลกการทำงานของเราทุกวันนี้เริ่มต้นด้วยการใช้เครื่องจักรธรรมดาๆ เครื่องจักรธรรมดาๆ เหล่านี้ใช้พลังงานของมนุษย์และกำลังเดี่ยวเพื่อทำงานที่ยากขึ้นได้ง่ายกว่า ในโลกปัจจุบัน พลังงานของมนุษย์ถูกแทนที่ด้วยเครื่องจักรที่ซับซ้อนมากขึ้นซึ่งขับเคลื่อนด้วยพลังงานจากถ่านหิน ก๊าซธรรมชาติ น้ำมัน และพลังงานนิวเคลียร์ แต่เครื่องจักรธรรมดาๆ ยังคงมีบทบาทสำคัญ

โครงการคันโยกที่ง่ายที่สุดประกอบด้วยคันโยกและจุดศูนย์กลาง โครงการจะแสดงให้เห็นว่ายิ่งจุดศูนย์กลางอยู่ใกล้กับวัตถุที่กำลังเคลื่อนที่มากเท่าใด วัตถุก็จะยิ่งเคลื่อนได้ง่ายขึ้นเพราะจะใช้แรงน้อยลง คันโยกมีหลายระดับ ตัวอย่างของโครงการคันโยกระดับเฟิร์สคลาสคือการส่ายไปมาซึ่งวัตถุสองชิ้นถูกยกขึ้นทีละชิ้น โครงการคันโยกชั้นสองคือประตูบานพับ วัตถุที่จะเคลื่อนที่จะอยู่ระหว่างจุดศูนย์กลางและแรงโดยตรง คันโยกระดับสามอาจเป็นไม้เบสบอลที่น้ำหนักบรรทุกอยู่ที่ปลายไม้ตี ศูนย์กลางคือปลายไม้ตี และมือเป็นกำลัง แม้ว่าคนเดินโซเซและประตูจะอยู่ด้านที่ใหญ่กว่า แต่ตัวอย่างที่ลดขนาดลงก็สามารถทำได้สำหรับโครงการนิทรรศการทางวิทยาศาสตร์

ลิ่มแสดงให้เห็นว่าเครื่องจักรธรรมดาสามารถเปลี่ยนทิศทางของแรงได้อย่างไร ตัวอย่างนี้เป็นขวานธรรมดา เนื่องจากลิ่มเป็นเหมือนระนาบเอียง ขวานจึงเลียนแบบระนาบนี้และทำหน้าที่เป็นลิ่ม แรงของขวานหรือลิ่มทำให้เกิดแรงในแนวราบกับวัตถุที่ถูกกระแทก บังคับให้วัตถุแตกออกเป็นสองส่วน ยิ่งลิ่มเล็กเท่าไหร่ก็ยิ่งต้องใช้แรงมากเท่านั้น สิ่วทำงานในลักษณะเดียวกันในขนาดที่เล็กกว่าและอาจเหมาะสมกว่าสำหรับงานวิทยาศาสตร์มากกว่า ใช้ความระมัดระวังในระหว่างโครงการดังกล่าว

รอกช่วยให้ยกของหนักได้โดยใช้แรงน้อยลงโดยการแลกเปลี่ยนแรงกับระยะทาง เมื่อใช้รอก จะมีการพันเชือกหรือสายไฟไว้รอบล้อ ล้อติดตั้งกับคานที่แข็งแรงหรือวัตถุอื่นๆ ที่ปลอดภัย ตะขอเกี่ยวติดอยู่ที่ปลายเชือกด้านหนึ่งเพื่อยึดสิ่งของที่จะยกขึ้น จากนั้นดึงปลายเชือกอีกด้านเพื่อยกของขึ้น จากนั้นจะสาธิตปริมาณแรงที่จำเป็นในการยกวัตถุโดยไม่ต้องใช้รอก จากนั้นแสดงให้เห็นถึงความง่ายในการยกวัตถุเดียวกันด้วยระบบรอก

โครงการเหล่านี้ล้วนเป็นตัวอย่างของเครื่องอย่างง่าย มีเครื่องจักรง่ายๆ อีกหลายแบบซึ่งรวมถึงล้อและเพลา ระนาบเอียง และสกรู ล้อและเพลาประกอบด้วยล้อที่มีด้ามจับซึ่งติดกับเพลาด้วยเชือก การหมุนวงล้อจะพันเชือกไว้รอบๆ เพลาเพื่อเคลื่อนย้ายวัตถุอย่างง่ายดาย ระนาบเอียงเป็นพื้นผิวลาดเอียงหรือทางลาดที่ช่วยให้เคลื่อนย้ายวัตถุสูงขึ้นได้ง่าย สกรูเป็นระนาบเอียงเป็นเกลียวยาว ตัวอย่างของสกรูที่ใช้เป็นเครื่องจักรทั่วไปคือเฟืองตัวหนอนที่สามารถลดความเร็วของเครื่องยนต์ในขณะที่เพิ่มแรงบิด