Jednostavan stroj

Jednostavan stroj , bilo koji od nekoliko uređaja s malo pokretnih dijelova ili bez njih koji se koriste za izmjenu pokret i veličinu sile radi izvođenja posla. Oni su najjednostavniji poznati mehanizmi koji mogu iskoristiti polugu (ili mehaničku prednost) za povećanje sile. Jednostavni strojevi su kosa ravnina, poluga, klin, kotač i osovina, remenica i vijak .

jednostavni strojevi

jednostavni strojevi Šest jednostavnih strojeva za pretvaranje energije u rad. Encyclopædia Britannica, Inc.



The kosa ravnina

Nagnuta ravnina sastoji se od nagnute površine; koristi se za podizanje teških tijela. Ravan nudi mehaničku prednost u tome što je sila potrebna za pomicanje predmeta uz nagib manja od dizanja utega (popust trenje ). Što je strmiji nagib ili nagib, to se približna stvarna težina približava potrebnoj sili. Izraženo matematički, sila F potreban za pomicanje bloka D prema nagnutoj ravnini bez trenja jednaka je njezinoj težini U pomnoženo sa sinusom kuta koji nagnuta ravnina čini s vodoravnom (θ). Jednadžba je F = U bez θ.



kosa ravnina

nagnuta ravnina U ovom prikazu nagnute ravnine, D predstavlja blok za pomicanje po ravnini, F predstavlja silu potrebnu za pomicanje bloka, i U predstavlja težinu bloka. Izraženo matematički, i pod pretpostavkom da je ravnina bez trenja, F = U grijeh θ. Encyclopædia Britannica, Inc.

Princip nagnute ravnine široko se koristi - na primjer, na rampama i povratnim cestama, gdje mala sila koja djeluje na udaljenost duž kosine može obaviti veliku količinu posla.



Poluga

Poluga je šipka ili daska koja se oslanja na oslonac koji se naziva uporište. Sila prema dolje koja se vrši na jednom kraju poluge može se prenijeti i povećati u smjeru prema gore na drugom kraju, dopuštajući maloj sili da podigne veliku težinu.

poluge

poluge Dva primjera poluga (lijevo) Šipka za podupiranje, oslonjena i slobodno okrenuta na uporištu f , množi silaznu silu F primijenjeno u točki do takav da može prevladati opterećenje Str koja djeluje masa stijene u točki b . Ako je npr. Duljina do f je pet puta b f , Snaga F pomnožit će se pet puta. (Desno) Orašar je u osnovi dvije poluge povezane osovinskim zglobom u uporištu f . Ako do f je tri puta b f , Snaga F vrši se ručno u točki do pomnožit će se tri puta u b , lako prevladavajući tlačnu čvrstoću Str ukratko Encyclopædia Britannica, Inc.

Svi rani ljudi koristili su polugu u nekom obliku, na primjer, za premještanje teškog kamenja ili kao štapove za kopanje za obradu zemlje. Princip poluge korišten je u zamjeni ili sjenci, dugačkoj poluzi zakrečenoj blizu jednog kraja s platformom ili spremnikom za vodu koji je visio s kratkog kraka i protuutezima pričvršćenim na dugom kraku. Čovjek je mogao podići nekoliko puta vlastitu težinu povlačenjem duge ruke. Kaže se da se ovaj uređaj koristio u Egiptu i Indiji za podizanje vode i podizanje vojnika preko bojnih mjesta već 1500. godinebce.



đeram

shadowof Shadoof, središnja Anadolija, Turska. Noumenon

Klin

Klin je predmet koji se sužava na tankom rubu. Guranjem klina u jednom smjeru stvara se sila u bočnom smjeru. Obično je izrađen od metala ili drveta i koristi se za cijepanje, podizanje ili zatezanje, kao kod pričvršćivanja glave čekića na njegovu ručku.

klin

klin Klin koji se koristi za cijepanje drva. Shakespeare



Klin se koristio u pretpovijesno doba za cijepanje cjepanica i stijena; sjekira je također klin, kao i zubi na pili. U pogledu mehaničke funkcije, vijak se može smatrati klinom omotanim oko cilindra.

ubrzanje se definira kao promjena u

Kotač i osovina

Kotač i osovina sastoje se od kružnog okvira (kotač) koji se okreće na osovini ili šipki (osovina). U svom najstarijem obliku vjerojatno se koristio za dizanje utega ili kanta za vodu iz bunara.



Njegov se princip rada najbolje objašnjava uređajem s velikim zupčanikom i malim zupčanikom pričvršćenim na isto vratilo. Tendencija sile, F , primijenjeno u radijusu R na velikom zupčaniku za okretanje osovine dovoljno je za prevladavanje veće sile U u radijusu r na maloj opremi. Pojačanje sile ili mehanička prednost jednak je omjeru dviju sila ( U : F ) i jednak omjeru polumjera dvaju zupčanika ( R : r ).

raspored kotača i osovina

raspored kotača i osovina Dva kotača i osovina (A) S velikim zupčanikom i malim zupčanikom pričvršćenim na isto vratilo ili osovinu, sila F primijenjena u radijusu R na velikom zupčaniku je dovoljan za prevladavanje veće sile U u radijusu r na malom zupčaniku, okrećući osovinu. (B) U aranžmanu bubnja i konopa sposobnom za podizanje težine, velik bubanj polumjera R može se koristiti za okretanje malog bubnja. Povećanje mehaničke prednosti može se postići korištenjem velikog bubnja za okretanje malog bubnja s dva polumjera, kao i remenice. Kad sila F nanosi se na uže omotano oko velikog bubnja, uže omotano oko malog bubnja s dva polumjera odvija se od d (polumjer r 1) i na D (polumjer r dva). Snaga U na radijusu bloka remenice P lako se prevlada, a pridignuta težina podigne. Encyclopædia Britannica, Inc.



Ako se veliki i mali zupčanik zamijene bubnjevima velikog i malog promjera koji su omotani užetima, kotač i osovina postaju sposobni dizati težinu. Uteg koji se podiže pričvršćen je za uže na malom bubnju, a operater povlači uže za veliki bubanj. U ovom rasporedu mehanička prednost je radijus velikog bubnja podijeljen s radijusom malog bubnja. Povećanje mehaničke prednosti može se postići upotrebom malog bubnja s dva polumjera, r 1i r dva, i remenica. Kada se na veliki bubanj primijeni sila, uže na malom bubnju namotava se na D i isključeno iz d.

Mjera pojačanja sile koja je dostupna sa sustavom remenica i užeta je omjer brzine ili omjer brzine kojom se sila primjenjuje na uže ( V F ) do brzine kojom se podiže težina ( V U ). Taj je omjer jednak dvostrukom radijusu velikog bubnja podijeljenom s razlikom u radijusima manjih bubnjeva D i d. Matematički izraženo, jednadžba je V F / V U = 2 R / ( r dva- r 1). Stvarna mehanička prednost U / F je manji od ovog omjera brzine, ovisno o trenju. Vrlo velika mehanička prednost može se postići ovim rasporedom izradom dva manja bubnja D i d gotovo jednakog radijusa.