Kas ir vienkārša mašīna?

Fizikā mašīna ir ierīce, kas atvieglo darba veikšanu, vai nu pārnesot spēku no viena punkta uz otru, palielinot spēka attālumu vai ātrumu, palielinot spēka lielumu vai mainot spēka virzienu.

Lai gan tehnoloģija nepārtraukti mainās, ir noderīgi atcerēties, ka visas mašīnas ir izgatavotas no vienām un tām pašām pamata daļām. Termins vienkārša mašīna tiek lietots, lai apzīmētu ierīces, kurām ir maz kustīgu daļu, ja tādas ir, bet kuras izmanto enerģiju. Ja divas vai vairākas vienkāršas mašīnas ir savienotas kopā, lai izveidotu vienu mehānismu, iegūto ierīci sauc par sarežģītu mašīnu.

Sešas vienkāršās mašīnas ir skrūve, slīpā plakne, ķīlis, svira, skriemelis un ritenis un ass. Šajā grupā vienkāršas mašīnas var iedalīt divās mazākās kategorijās. Slīpa plakne, ķīlis un skrūve ir atkarīgi no spēku vektora izšķirtspējas, savukārt svira, skriemelis un ritenis darbojas, jo pastāv griezes momentu līdzsvars.

Slīpa plakne ir slīpa virsma, kas savieno zemāku līmeni ar augstāku līmeni. Ķīlis ir priekšmets ar slīpu malu, kas beidzas ar formas punktu, lai palīdzētu jums sagriezt materiālu. Skrūve būtībā ir slīpa plakne, kas aptīta ap stabu, ļaujot saturēt materiālus kopā.

Svira ir stienis, kas balstās uz atbalsta punktu, kas var pacelt vai pārvietot kravas. Skriemelis ir ritenis ar rievu starp diviem atlokiem ap tā apkārtmēru un trosi, siksnu vai virvi, kas iet rievas iekšpusē. Ritenis un ass ir skriemeļa modifikācija, kurā ritenis ir piestiprināts pie vārpstas, piemēram, uz skrituļslidu pāra.

Pirmo reizi ideju par vienkāršu mašīnu apsprieda sengrieķu filozofs Arhimēds. Tomēr pilnīga teorija par vienkāršu mašīnu kā objektu, kas pārveido enerģiju, patiesībā ir piedēvēta itāļu zinātniekam Galileo Galilei viņa 1600. gada publikācijā Le Meccaniche (Par mehāniku).

Lai gan tradicionālā vienkāršas mašīnas definīcija ietver sešas atsevišķas mašīnas, ir interesanti atzīmēt, ka ne visi piekrīt šai teorijai. Piemēram, ir cilvēki, kuri apgalvo, ka gan skriemeli, gan riteni un asi var uzskatīt par unikālu sviru veidu. Ir arī cilvēki, kas uzskata, ka hidrauliskās sistēmas ir arī vienkāršas mašīnas veids, jo tās nodrošina spēka pastiprināšanu.