Une machine simple est un dispositif élémentaire pour rendre le travail plus facile. Les machines simples prises ensemble sont les éléments dont toutes les machines sont composées. Ils comprennent les éléments suivants six: le vérin à vis, la roue et l'essieu, la cale, la poulie, le levier et le plan incliné. Les machines simples en règle sont conçus pour créer une grande force de l'application d'un petit.
Coin
La plupart de ces machines sont bien connues, mais des exemples de vis et des coins qui changent de petites forces dans un grand peut-être difficile de se rappeler. Une hache est un exemple d'un coin. Si une pierre ou un bloc de bois doit être divisé par une hache ou d'un coin qui est 10 fois plus long que large, le (théorique) avantage mécanique est de 10 à 1. Ce chiffre est qualifié par le mot «théorique», parce qu'il ne tient pas compte de la force d'entrée supplémentaire nécessaire pour lutter contre le frottement et l'adhérence de la fibre de bois.
Jackscrew
Une vis de calage a une poignée qui est utilisée pour tourner une vis. La fin de la poignée se déplace beaucoup plus loin que la partie de la vis elle-même. Un vérin est utilisé pour soulever des objets lourds tels que le coin d'une maison à niveau ou une voiture pour le remplacement d'un pneu.
Avantage mécanique
L'avantage mécanique de la machine est le rapport de la force de sortie de la force d'entrée. Un moyen rapide de détermination de l'avantage mécanique est en notant la distance des forces d'entrée et de sortie. Par exemple, si la main doit se déplacer de 10 mètres pour la charge de se déplacer 1 mètre, il est connu à la fois que le (théorique) avantage mécanique est de 10 à 1. On peut montrer que cela découle de la conservation de l'énergie, puisque le travail de l'énergie dans et hors doivent assimiler (sans tenir compte de la friction). Rappelons que le travail, dans le sens de la physique, est appliquée fois la force, la distance sur laquelle une charge est déplacée par la force.
Poulie
Looping une ligne sur une poulie de plafond pour lever une charge ci-dessous donne aucun avantage mécanique. Une charge de 10 newton nécessiterait alors 10 newtons de tirant vers le bas pour soulever la charge vers le haut. Mais si une poulie est attachée à la charge, son poids peut se propager, et la force d'entrée requise pour le soutenir réduite. En introduisant une deuxième poulie qui est fixe, de sorte que la ligne entre les deux poulies aurait pour raccourcir une distance X de la charge à augmenter la distance X, alors doublement de lignes entre les deux poulies augmente l'avantage mécanique.
Pour voir cela, imaginez la ligne passe deux fois entre ces deux poulies. Ensuite, deux longueurs doivent raccourcir X pour la charge à lever X. Ainsi, l'extracteur doit tirer 2X pour raccourcir ces deux lignes chacun par X pour soulever la charge X.
Deux types
Toutes les machines simples peuvent être divisés en deux types: le type plan incliné et le levier. La roue et l'essieu est un type de levier. Une force est appliquée à la roue alors que l'axe de plus petit rayon prend une charge. Le vérin peut sembler tomber dans la catégorie de levier, avec sa poignée tournante, mais est plutôt un plan incliné, enveloppé dans une spirale, jusqu'à laquelle la charge est poussé. La cale est un plan incliné. La poulie est un levier de bras de longueurs égales.