Was ist eine einfache Maschine?
In der Physik ist eine Maschine ein Gerät, das die Ausführung von Arbeiten erleichtert, indem entweder eine Kraft von einem Punkt auf einen anderen übertragen, der Abstand oder die Geschwindigkeit einer Kraft erhöht, die Größe einer Kraft erhöht oder die Richtung einer Kraft geändert wird.
Obwohl sich die Technologie ständig ändert, ist es hilfreich, sich daran zu erinnern, dass alle Maschinen aus denselben Basisteilen bestehen. Der Begriff " einfache Maschine" bezieht sich auf Geräte, die nur wenige bewegliche Teile aufweisen, aber zum Arbeiten Energie verbrauchen. Wenn zwei oder mehr einfache Maschinen zu einem einzigen Mechanismus zusammengefügt werden, wird das resultierende Gerät als komplexe Maschine bezeichnet .
Die sechs einfachen Maschinen sind die Schraube, die schiefe Ebene, der Keil, der Hebel, die Riemenscheibe sowie das Rad und die Achse. Innerhalb dieser Gruppe können Sie einfache Maschinen in zwei kleinere Kategorien unterteilen. Die schiefe Ebene, der Keil und die Schraube hängen von der Vektorauflösung der Kräfte ab, während der Hebel, die Riemenscheibe und das Rad arbeiten, da ein Drehmomentgleichgewicht besteht.
Eine schiefe Ebene ist eine schräge Fläche, die eine niedrigere Ebene mit einer höheren Ebene verbindet. Ein Keil ist ein Objekt mit einer schrägen Seite, die in einem Formpunkt endet, damit Sie das Material leichter trennen können. Eine Schraube ist im Wesentlichen eine geneigte Ebene, die um eine Stange gewickelt ist und es ermöglicht, Materialien zusammenzuhalten.
Ein Hebel ist eine Stange, die auf einem Drehpunkt ruht und Lasten heben oder bewegen kann. Eine Riemenscheibe ist ein Rad mit einer Nut zwischen zwei Flanschen um den Umfang und einem Kabel, Riemen oder Seil, das in der Nut verläuft. Ein Rad und eine Achse ist eine Modifikation einer Riemenscheibe, bei der ein Rad an einer Welle befestigt ist, beispielsweise an einem Paar von Rollschuhen.
Die Idee einer einfachen Maschine wurde zuerst vom antiken griechischen Philosophen Archimedes diskutiert. Die vollständige Theorie einer einfachen Maschine als ein Objekt, das Energie umwandelt, wird jedoch dem italienischen Wissenschaftler Galileo Galilei in seiner 1600 erschienenen Veröffentlichung von Le Meccaniche ( On Mechanics ) zugeschrieben.
Während die traditionelle Definition einer einfachen Maschine sechs separate Maschinen umfasst, ist es interessant festzustellen, dass nicht jeder dieser Theorie zustimmt. Es gibt zum Beispiel Leute, die argumentieren, dass sowohl eine Riemenscheibe als auch ein Rad und eine Achse als einzigartige Hebeltypen angesehen werden können. Es gibt auch Leute, die glauben, dass Hydrauliksysteme ebenfalls eine Art einfache Maschine sind, da sie eine Kraftverstärkung bewirken.