science >> Wetenschap >  >> Fysica

Een les om eenvoudige machines te introduceren

Zes eenvoudige machines --- hendels, wielen en assen, hellende vlakken, wiggen, katrollen en schroeven --- hebben één bewegend onderdeel of helemaal geen. Eenvoudige machines bieden mechanisch voordeel, wat betekent dat ze de spierkracht van de gebruiker vermenigvuldigen, waardoor het gemakkelijker wordt om zware objecten te duwen of trekken, of om de richting waarin de objecten worden verplaatst te verschuiven.

Hendels voor

Hefbomen bestaan ​​uit twee delen: een staaf die wordt gebruikt voor duw- en trekkracht en een draaipunt dat als draaipunt voor de staaf fungeert en de kracht vermindert die de staaf nodig heeft om een ​​voorwerp op te tillen. Er zijn drie klassen van hefbomen. De eersteklas hendel (een teeter-waggeling bijvoorbeeld) heeft een draaipunt in het midden. De kruiwagen is een voorbeeld van een hefboom van tweede klasse, die aan de uiteinden van de bar zijn steunpunt heeft. Hefbomen van een derde klas (bijv. Onderarmen, hengels) hebben een draaipunt aan het uiteinde van de balk, het dichtst bij de persoon die de hendel gebruikt.

Wielen en assen

Wiel en as maken het is gemakkelijker om voorwerpen of lasten langs de grond te verplaatsen zonder ze te hoeven slepen. Eén type wiel en as transporteert het object in dezelfde richting als de wielen bewegen, zoals rolschaatsen of rolstoelen. Het andere type wiel en as (dat wil zeggen deurknop) is stationair en werkt meer als een hefboom.

Hellende vlakken

Hellende vlakken zijn rechte, hellende oppervlakken, met het ene uiteinde hoger dan het andere. Voorbeelden hiervan zijn opritten, opritten en trappenhuizen. Ze maken het werk eenvoudiger omdat het minder inspanning kost om een ​​last op de oprit te verplaatsen. De wisselwerking is dat de lading een grotere afstand moet worden verplaatst om het naar een hoger niveau te brengen.

Wiggen

V-vormige wiggen lijken op hellende vlakken maar werken anders. De wig kan op drie manieren werken. Schoppen werken bijvoorbeeld door zware voorwerpen op te tillen, een bijl trekt twee delen van een blok uit elkaar en een deurstop verhindert dat een deur beweegt.

Katrollen

Een katrol bestaat uit een touw, riem of ketting gemonteerd in de groef in een wiel. Het werkt door de hoeveelheid benodigde inspanning of de richting van kracht die nodig is om een ​​object op te tillen, te verminderen. Een enkele, vaste riemschijf --- zoals een vlaggenmast --- schakelt de richting van kracht die nodig is om die vlag op te tillen. Een meervoudige riemschijf vermindert de benodigde inspanning door de inspanning over twee, drie of vier bevestigde riemschijven te verdelen. De wisselwerking: het vergroten van het aantal katrollen betekent het vergroten van de afstand die het touw, de ketting of de riem nodig heeft om te reizen, waardoor deze langer moet zijn.

Schroeven

Schroeven zijn hellende vlakken die spiraal rond een centrale kolom. Schroeven en gloeilampen vereisen beide dat aan één uiteinde een duwende, draaiende kracht wordt uitgeoefend. Dit bevestigt schroeven in hout of een lamp in een stopcontact. Een schroef met bredere draden (spiraalvormige hellingen) vereist meer kracht om ze te draaien. Strengere draden hebben minder kracht nodig, maar vereisen veel meer draaien.