Einfache Geschichtsmaschinen, Eigenschaften, Typen, Beispiele

Der Einfache Maschinen Sie sind mechanische Geräte, die die Größe oder Richtung einer Kraft verändern. Sie können im Allgemeinen als die kurzen Geräte definiert werden, die einen mechanischen Vorteil nutzen, der auch als Hebel bezeichnet wird, um eine Kraft zu erhöhen.

Im Laufe der Geschichte haben Menschen mehrere Geräte entwickelt, um Arbeiten zu erleichtern. Die wichtigsten sind als sechs Arten einfacher Maschinen: Der Hebel, das Rad und die Achse, die Riemenscheibe, die geneigte Ebene, der Keil und die Schraube.

Quelle: John Mills [Public Domain]

Wenn die Wortmaschine gehört wird, denken Sie an so etwas wie ein Bagger oder eine Dampflokomotive. In der Wissenschaft ist eine Maschine jedoch alles, was eine Kraft größer macht.

Eine Maschine kann die Kraftmenge erhöhen, wobei die Kosten einer proportionalen Verringerung der Entfernung, in der die Last ausgeführt wird. Die Beziehung zwischen der produzierten Kraft und der angewendeten Kraft wird als mechanischer Vorteil bezeichnet.

Eine einfache Maschine verwendet eine einzelne angelegte Kraft, die gegen eine einzelne Lastkraft funktioniert. Wenn Sie Reibungsverluste ignorieren, entspricht die in der Last geleistete Arbeit der Arbeit der angewendeten Kraft.

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Elementarblöcke

Einfache Maschinen sind überall, die Tage, um einfache Aufgaben auszuführen. Sie wurden auch seit den ersten Tagen der menschlichen Existenz verwendet.

Einfache Maschinen können als Elementarblöcke angesehen werden, mit denen alle komplexesten Maschinen zusammengesetzt sind, als Verbundmaschinen bezeichnet werden.

Im Mechanismus eines Fahrrads werden beispielsweise Riemenscheiben, Hebel und Räder verwendet. Der mechanische Vorteil einer Verbindungsmaschine ist nichts anderes als das Ergebnis der mechanischen Vorteile einfacher Maschinen, aus denen sie bestehen.

Obwohl sie in Mechanik und angewandten Wissenschaft weiterhin als sehr wichtig angesehen werden, haben die moderne Mechanik diese Vision einfacher Maschinen wie der Elementarblöcke überschritten, aus denen alle Maschinen komponiert sind.

Geschichte

Erste Ideen

Um das dritte Jahrhundert bis. C. Die Idee einer einfachen Maschine entstand mit dem griechischen Philosophen Archimedes, der die folgenden einfachen Maschinen studierte: Hebel, Riemenscheibe und Schraube.

Entdeckt am Hebel das Prinzip des mechanischen Vorteils. Sein berühmter Kommentar in Bezug auf den Hebel: "Gib mir einen Platz, um mich zu unterstützen und die Erde zu bewegen" drückt ihr Verständnis aus.

Die hinteren griechischen Philosophen definierten fünf einfache klassische Maschinen und konnten den mechanischen Vorteil berechnen, den sie hatten.

Zum Beispiel in Ihrer Arbeit Mechanik, Herón de Alejandría (10-75 D. C.) Listen Sie fünf Geräte auf, die eine Ladung einstellen können: Riemenscheibe, Rad und Achse, Hebel, Schraube und Keil, wobei die Ausarbeitung und Verwendung detailliert werden.

Das Wissen der Griechen war jedoch auf die Statik einfacher Maschinen (das Gleichgewicht der Kräfte) beschränkt, ohne die Dynamik, das Konzept der Arbeit oder die Entschädigung zwischen Kraft und Entfernung zu berücksichtigen.

Renaissance

Die Dynamik der mechanischen Kräfte, wie die einfachen Maschinen genannt wurden mechanischer Arbeit.

Der mechanische Vorteil der geneigten Ebene wurde 1586 vom flämischen Ingenieur Simon Stevin abgeleitet. Dies wurde mit den anderen einfachen Maschinen enthalten.

Kann Ihnen dienen: technologische Zweige

Der italienische Wissenschaftler Galileo Galilei wurde 1600 in seiner Arbeit die vollständige dynamische Theorie einfacher Maschinen ausgearbeitet Mechaniche, Wo die zugrunde liegende mathematische Ähnlichkeit als Kraftverstärker dieser Maschinen enthüllt wurde. Er war der erste, der erklärte, dass einfache Maschinen keine Energie erzeugen, sie haben sie nur verändert.

Leonardo da Vinci entdeckte die klassischen Regeln für die Reibung auf den Maschinen, aber sie wurden nicht in ihren Karten veröffentlicht oder dokumentiert. 1699 entdeckte Guillaume Amontons diese Regeln und 1785 wurden sie von Charles-Augustin de Coulomb entwickelt.

Eigenschaften

Einfache Maschinen sind Geräte mit irgendeiner oder sehr wenigen beweglichen Teilen, die die Arbeit erleichtern. Die Hauptfunktion einer einfachen Maschine ist die Verstärkung der Kraft oder die Modifikation der Bewegung.

Bewegung und Stärke

Bewegung und Stärke in einer einfachen Maschine sind untrennbar miteinander verbunden. Sie sind immer in umgekehrter Beziehung.

Die durch einen Hebel erzeugte Kraft ist größer als die angewendete Kraft, die erzeugte Bewegung ist jedoch niedriger als die Bewegung, die angewendet wird. Das heißt, ein Gewinn an Kraft wird von einem bewegenden Verlust begleitet.

Arbeit

In der Mechanik ist Arbeit etwas, das Kräfte tun, wenn sie sich in die Richtung bewegen, in die sie handeln. Das heißt, wenn eine Kraft für eine Entfernung angewendet wird, tritt ein Job auf. Dies wird mathematisch ausgedrückt als: Arbeit = Stärke × Entfernung.

Um zum Beispiel ein Objekt zu erhöhen, muss Arbeit, das die Schwerkraft überwindet.

Um ein zweimal schweres Objekt zu heben, ist doppelt so viel Arbeit erforderlich, um die gleiche Entfernung hochzuladen. Doppelte Arbeit wäre auch erforderlich, um dasselbe Objekt zweimal zu heben.

Dieses Arbeitskonzept ist wichtig, um die mechanische Funktion in einfachen Maschinen in Bezug auf Stärke und Bewegung zu definieren, wodurch die Untrennbarkeit von Kraft und Bewegung hervorgehoben wird.

Mechanischer Vorteil

Es ist die Beziehung zwischen der Kraft, die einen Job in Bezug auf die angewandte Kraft erledigt. Daher ist es die Wirksamkeit der Kraftverstärkung einer einfachen Maschine.

Der mechanische Vorteil einfacher Maschinen bedeutet, dass Sie weniger Kraft verwenden können, um ein Objekt zu bewegen. Sie müssen jedoch eine längere Entfernung bewegen.

Oft fühlt es sich an, dass eine Aufgabe schwierig ist, weil es notwendig ist, viel Kraft zu verwenden. Mithilfe der Kompensation zwischen Entfernung und Stärke kann erledigt werden, dass die Aufgabe viel einfacher zu erledigen ist.

Ein Beispiel ist es, ein schweres Objekt durch eine Rampe zu schieben. Es ist einfacher, das Objekt an der Rampe zu schieben, als es auf die richtige Höhe zu heben, aber Sie müssen eine längere Entfernung tragen.

Was sind einfache Maschinen für?

Einfache Maschinen ermöglichen die Arbeit, indem sie eine oder mehrere der folgenden Funktionen ausführen:

- Übertragen Sie eine Kraft von einem Ort zum anderen.

- Ändern Sie die Richtung einer Kraft.

- Erhöhen Sie die Größe einer Kraft.

- Erhöhen Sie den Abstand von einer Kraft.

Obwohl einfache Maschinen viele verschiedene Formen annehmen, sind sie in sechs Grundtypen erhältlich:

- Keil: Gerät zum Trennen der Dinge.

- Rad und Achse: Wird verwendet, um die Reibung und als Kraftmultiplikator zu verringern.

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- Hebel: Es bewegt sich um einen Stützpunkt, um den mechanischen Vorteil zu erhöhen oder zu verringern.

- Geneigte Ebene: Hebt Objekte beim Hochladen einer Steigung an.

- Schraube: Ein Gerät, das Elemente zusammen anheben oder pflegen kann.

- Riemenscheibe: Ändern Sie die Richtung einer Kraft.

Erhöhung der angewendeten Kraft

Einfache Maschinen helfen Menschen, die auf ein Objekt angewendete Kraft zu erhöhen. Sie bieten einen mechanischen Vorteil, um die Objekte zu bewegen.

Wie die Arbeitsformel angibt, besteht der Hauptvorteil einfacher Maschinen darin, die gleiche Arbeit zu ermöglichen, indem eine geringere Kraft in größerem Abstand angewendet wird.

Zum Beispiel möchten Sie ein Objekt anheben, das 10 Kilogramm 2 Meter vom Boden wiegt. Es kann auf dem Objekt 10 kg Kraft in aufsteigender Richtung für einen Abstand von 2 Metern ausgeübt werden, wodurch 20 Newton Arbeit durchgeführt werden.

Wenn ein 3 -Meter -Hebel verwendet wurde, platzieren Sie das Objekt an einem Ende und platzieren.

Das Ende des Hebels, um das Objekt jedoch nur 2 Meter zu heben.

Es gibt eine Entschädigung. Die Senkung des Hebels verdoppelt die vorherige Entfernung, aber die notwendige Kraft wird auf die Hälfte reduziert, was die gleiche Menge an Arbeit leistet.

Leute

Hebel

Es ist eine Art starr. Es besteht aus einer Last, die das Objekt ist, um sich zu bewegen oder zu heben, ein Stützpunkt, das der Drehpunkt ist, und ein Anstrengung, der die Kraft ist, die zum Bewegen oder Anheben der Last erforderlich ist.

Bei der Anwendung einer Kraft an einem Ende des Hebels wird am anderen Ende eine große Kraft erzeugt. Die angewendete Kraft erhöht sich oder nimmt ab, abhängig von der Entfernung der Laststütze und des Aufwands.

Rad und Achse

Es besteht aus einem Rad, das an einer kleineren Achse befestigt ist, damit sich diese beiden Teile zusammenschließen, wo eine Kraft von einem zur anderen übertragen wird. Ein Scharnier stützt die Achse und ermöglicht eine Drehung.

Erleichtert die Aufgabe, Objekte zu bewegten, die Entfernungen besichtigen. Das Rad, das das runde Ende ist, dreht sich mit der zylindrischen Achse und verursacht die Bewegung.

Kann auch Kraft verstärken. Eine kleine Kraft, die auf den Umfang eines großen Rades aufgetragen wird.

Rolle

Ist entwickelt, um die Bewegung und den Richtungswechsel eines angespannten Seils zu unterstützen. Das Seil wird um ein Rad gerollt. Wenn sich das Rad dreht, bewegt sich das Seil in jede Richtung.

Wenn ein Haken mit dem Seil verbunden ist, kann mit der Raddrehung Objekte angehoben und senken, was die Arbeit erleichtert.

Schiefe Ebene

Es handelt. Sie werden häufig verwendet, um schwere Belastungen auf vertikale Hindernisse zu bewegen.

Bewegen Sie ein Objekt auf einer geneigten Ebene weniger Festigkeit als das direkte Anheben auf Kosten einer Erhöhung der zurückgelegten Strecke.

Der mechanische Vorteil einer geneigten Ebene entspricht der Beziehung zwischen der Länge der geneigten Oberfläche und der gelöschten Höhe.

Kann Ihnen dienen: Wortelemente

Wiege

Es ist ein dreieckiges Werkzeug. Es kann verwendet werden, um zwei Objekte zu trennen, Teile aus einem Objekt zu entfernen, ein Objekt an Ort und Stelle zu halten oder zu pflegen.

Arbeiten durch Drehen einer Kraft, die auf ihr Romo -Ende in Kräften senkrecht zu ihrer geneigten Oberfläche angewendet wird.

Der mechanische Vorteil ergibt sich aus der Beziehung zwischen der Länge der Steigung und der Breite.

Schrauben

Es ist ein Mechanismus, der die Drehbewegung in eine lineare Bewegung und die Rotationskraft (Drehmoment) in eine lineare Kraft umwandelt. Eine Schraube ist wirklich eine andere Art von geneigter Ebene.

Seine häufigste Form besteht aus einer zylindrischen Achse mit helikalen Rillen, die als Fäden außen bezeichnet werden.

Die Schraube verläuft durch ein Loch in einem anderen Objekt oder Medium mit den im Inneren zu.

Beispiele

Hebel

Einige Beispiele für Hebel sind die Türen der Türen, die Krallen eines Hammer.

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Räder und Äxte

Sie treffen sich dort, wo sich die Dinge in einen Kreis drehen, wie einen elektrischen Lüfter, einen Motor, eine rotierende Tür, ein Karussell und jedes Rad, entweder im Auto, auf einem Skateboard oder auf einem Fahrrad.

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Riemenscheiben

Sie werden in Vorhängen und Jalousien verwendet, um sie auf und ab oder hin und her zu bewegen.

Sie können etwas vom Boden hochladen, wie eine Flagge in einem Beitrag. Das Seil wird heruntergeworfen, aber die Flagge steigt.

Sie werden auch in der Branche verwendet, um schwere Lasten zu erhöhen und zu senken, in den Schiffen zu erhöhen und die Kerzen zu senken, oder in Kranichen, die in Baugeräten in Bewegung in Bewegung verwendet werden sollen.

Die Aufzüge verwenden auch Riemenscheiben, um das Auto von Boden zu Boden nach unten und hinauf zu bewegen.

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Geneigte Pläne

Sie werden in Rollerparks, Rollstuhlrampen und für eine schwere Ausrüstung zwischen und außerhalb der Lastwagen verwendet.

Modifizierte Versionen einer Rampe finden Sie auf Treppen, mechanischen Treppen, Wanderpfaden und sogar in den Folien, mit denen Post in der Postfach eingelassen wurde, einem Zug, der einen Hang hinauf fährt.

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Wiege

Einige Beispiele für Keile, die zur Trennung verwendet werden.

Keile können die Dinge auch zusammenhalten, wie im Fall eines Grundnahrungsmittels, Stifte, Stollen, Nägel oder Türstopps.

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Schrauben

Einige Beispiele sind in einem Bohrer, der Deckel eines Krugs, einer Glühbirne, eines Bolzens, Flaschen Flaschen, Wasserhähne und Stifte.

Eine weitere Verwendung der Schraube ist in einem Gerät namens Schraubenpumpe. Es handelt. Beim Drehen steigt das Wasser dank seiner Schraubenform durch die verdrehte Achse und steigt dorthin an, wo es benötigt wird. Häufig werden Schraubenbomben zur Bewässerung und in landwirtschaftlichen Umgebungen wie Farmen verwendet.

Quelle: Pixabay.com

Verweise

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