Απλές μηχανές

Απλές μηχανές


Τα απλά μηχανήματα είναι βασικές μηχανικές συσκευές για την εφαρμογή μιας δύναμης και την εργασία. Τα πιο περίπλοκα μηχανήματα αποτελούνται από μια δέσμη απλών μηχανών.

Υπάρχουν 6 βασικοί τύποι απλών μηχανών:

Μοχλός

Ο μοχλός αποτελείται από ένα ίσιο άκαμπτο αντικείμενο όπως μια σανίδα ή μια ράβδο που περιστρέφεται σε ένα σημείο στροφής που ονομάζεται υπομόχλιο. Οι μοχλοί διευκολύνουν την εργασία χρησιμοποιώντας τη μόχλευση που πολλαπλασιάζει τη δύναμη. Όταν χρησιμοποιείτε μοχλό, μετακινείτε μια μικρότερη δύναμη σε μεγαλύτερη απόσταση για να ανυψώσετε ένα φορτίο σε μικρή απόσταση. Παραδείγματα μοχλών περιλαμβάνουν πριόνι, πένσα, λοξά και λαβίδα.

Ο μοχλός είναι ένα απλό μηχάνημα που χρησιμοποιείται για τον πολλαπλασιασμό της δύναμης

Δείτε τις παραπάνω εικόνες για παραδείγματα για το πώς χρησιμοποιείται ένας μοχλός σε ένα καρότσι και εξοπλισμό κατασκευής.

Τροχός και άξονας

Ο τροχός και ο άξονας είναι μια άλλη απλή μηχανή. Χρησιμοποιεί έναν τροχό με ράβδο συνδεδεμένο στη μέση ως άξονα για να τον βοηθήσει να ανυψώσει ή να μετακινήσει φορτία. Σε ορισμένες περιπτώσεις, αυτό το μηχάνημα λειτουργεί σαν μοχλός για πολλαπλασιασμό της δύναμης (όπως με πόμολο ή εξέλικτρο ψαρέματος). Σε άλλες περιπτώσεις χρησιμοποιείται για την ευκολότερη μετακίνηση αντικειμένων, όπως με τροχούς σε ποδήλατο.



Τροχαλία

Η τροχαλία είναι ένας τύπος απλής μηχανής που χρησιμοποιεί έναν τροχό με αυλάκι και σχοινί. Το σχοινί ταιριάζει στην αυλάκωση και το ένα άκρο του σχοινιού περνά γύρω από το φορτίο. Τραβήξεις στο άλλο άκρο. Η τροχαλία σάς βοηθά να μετακινήσετε το φορτίο ή να αλλάξετε κατεύθυνση της δύναμης.



Μερικά παραδείγματα τροχαλιών περιλαμβάνουν γερανούς, πόλους σημαίας και περσίδες παραθύρων. Όταν χρησιμοποιούνται πολλές τροχαλίες μαζί ονομάζεται μπλοκ και αντιμετώπιση. Μια άλλη χρήση της τροχαλίας είναι με ένα επίπεδο τροχό και ζώνες. Αυτά τα είδη τροχαλιών χρησιμοποιούνται συχνά σε αυτοκίνητα.

Κεκλιμένο επίπεδο

Ένα κεκλιμένο επίπεδο είναι μια επίπεδη επιφάνεια με το ένα άκρο ψηλότερο από το άλλο. Αυτό επιτρέπει στα βαριά αντικείμενα να γλιστρούν σε υψηλότερο σημείο παρά να ανυψώνονται. Είναι γενικά πιο εύκολο να σύρετε κάτι από το να το σηκώσετε.

Παραδείγματα κεκλιμένων επιπέδων περιλαμβάνουν διαφάνειες και ράμπες.

Σφήνα

Εάν βάζετε δύο κεκλιμένα επίπεδα πλάτη με πλάτη, παίρνετε μια σφήνα. Η σφήνα είναι μια απλή μηχανή που χρησιμοποιείται για να απομακρύνει δύο αντικείμενα.



Παραδείγματα της σφήνας περιλαμβάνουν μαχαίρια, σμίλες και άξονες.

Βίδα

Η βίδα είναι ένα ειδικό είδος κεκλιμένου επιπέδου. Είναι βασικά ένα κεκλιμένο επίπεδο τυλιγμένο γύρω από έναν πόλο. Οι βίδες μπορούν να χρησιμοποιηθούν για να ανυψώσουν τα πράγματα ή να τα συγκρατήσουν.



Παραδείγματα της βιδωτής απλής μηχανής περιλαμβάνουν περιστρεφόμενες καρέκλες, καπάκια βάζων και, φυσικά, βίδες.

Διασκεδαστικά γεγονότα για απλές μηχανές
  • Απλές μηχανές ανακαλύφθηκαν και περιγράφηκαν για πρώτη φορά από Έλληνα φιλόσοφο Αρχιμήδης .
  • Οι Αιγύπτιοι χρησιμοποίησαν πιθανώς το κεκλιμένο επίπεδο για να βοηθήσουν στην κατασκευή των πυραμίδων. Η χρήση κεκλιμένων ράμπων θα έκανε πολύ πιο εύκολη τη μεταφορά των μεγάλων λίθων στην κορυφή.
  • Γαλιλαίος ήταν ο πρώτος που επεξεργάστηκε μια λειτουργική μαθηματική θεωρία σχετικά με τον τρόπο λειτουργίας των απλών μηχανών.
  • Το ποδήλατό σας χρησιμοποιεί σχεδόν κάθε είδος απλής μηχανής για να κάνει μια πιο περίπλοκη μηχανή.
  • Ο τροχός και ο άξονας ήταν μια σημαντική εφεύρεση στην ιστορία της ανθρωπότητας. Χρησιμοποιήθηκε για πρώτη φορά περίπου 5.000 χρόνια πριν από το Σουμερίων .