Ви, напевно, чули від свого вчителя про прості машини, які складають більш складні пристрої. Дві з цих машин, похила площина і клин, схожі, навіть якщо клин рухається, щоб виконати свою роботу, а похила площина - ні. Подумайте про похилу площину як про плоску поверхню, нахилену вгору, так, щоб збоку вона виглядала як трикутник; складіть два з цих трикутників разом, основу до основи, і у вас клин.
Перевага машин
Усі машини, в тому числі клини та літаки, пропонують щось, що називається «механічна перевага». Це означає якщо ви прикладете силу до клину або площини, ця машина кудись надішле більшу силу ще. Застосуйте свою силу до жирового кінця клину, а тонший, протилежний кінець - лезо ножа, скажімо, або гостре обличчя зубила - збільшує цю силу. Подібно до того, як клин розщеплює предмет, площина "розщеплює" силу тяжіння, частина з яких перпендикулярна до поверхня літака, яка паралельна йому, полегшує проштовхування предмета вгору, ніж підняття відверто.
Клин дає край
•••Comstock / Comstock / Getty Images
Клин - це рухома похила площина, якщо ви думаєте про площину, що стоїть на її вузькому кінці. Сила, прикладена до протилежного, більш широкого кінця, повинна кудись рухатися - включаючи вузький кінець, який застосовує силу до меншої площі. Та сама сила, менша площа, завдає удару по тому, що опиняється проти вузького кінця клину: мармуру, що Мікеланджело різьбить долотом, колода, яку Ейб Лінкольн розколює сокирою, або ту снігову банку, в яку ви копаєтесь лопата.
Тим часом, з точки зору мармуру, колоди чи снігу, їх штовхають угору вздовж похилої площини грані стамески, сокири чи лопати. Набагато простіше, ніж Мікеланджело піднімає "Девіда", Лінкольн піднімає колоду або ти береш сніговий берег і чекаєш частин, які ти не хочеш висадити самостійно.
Прокат з похилою площиною
•••Jupiterimages / Photos.com / Getty Images
Подібно до того, як сила, яку ви застосовуєте до клину, діє на відстані - від широкого кінця до тонкого, - сила, яку ви використовуєте для переміщення предметів вздовж похилої площини, також діє вздовж відстані. У випадку похилої площини, ви починаєте з тонкого кінця клина, так би мовити, і рухаєтеся вгору по площині до широкого кінця. Подібно до того, як найкорисніші клини довгі та конічні, чим краще наносити великий удар з невеликим зусиллям, тим корисніші похилі площини поступово схиляються вгору; чим більша відстань, тим менша сила вам знадобиться, щоб котити, штовхати або тягнути предмет по площині.
Ви поступово долаєте опір об’єкта, його вагу, застосовуючи силу через відстань, як і клин долає опір об'єкта розколюванню, надаючи зусилля на вузький діловий кінець клин.
Спільність
•••Hemera Technologies / PhotoObjects.net / Getty Images
Якщо клин працює як похила площина, а похила площина схожа на клин, дві прості машини можуть працювати навіть краще, якщо їх скласти. Ця комбінація клин-площина видно у звичайному побутовому гвинті для дерева. Нитки - це похила площина, що переміщує гвинт у дерево з меншою силою, ніж потрібно, щоб забити гвинт. Кінчик - клин, що розсовує деревину.
Блискавка - це комбінація клинів і похилих площин для з’єднання та від’єднання зубів. Поширені такі комбінації так званих простих машин. Наука говорить про "сімейства" машин, різні пристрої, що працюють за схожими принципами - похила площина, клин і гвинт знаходяться в сімействі площин; ще три так звані прості машини - важіль, колесо і вісь та шків - це частина сімейства важелів.