Che cos'è una macchina semplice?

In fisica, una macchina è un dispositivo che semplifica l'esecuzione del lavoro trasferendo una forza da un punto a un altro, aumentando la distanza o la velocità di una forza, aumentando l'entità di una forza o cambiando la direzione di una forza.

Sebbene la tecnologia sia in costante evoluzione, è utile ricordare che tutte le macchine sono realizzate con le stesse parti base. Il termine macchina semplice viene usato per indicare dispositivi che hanno poche parti mobili, se presenti, ma che usano energia per funzionare. Se due o più macchine semplici vengono unite per creare un singolo meccanismo, il dispositivo risultante è noto come macchina complessa .

Le sei macchine semplici sono la vite, il piano inclinato, il cuneo, la leva, la puleggia, la ruota e l'asse. All'interno di questo gruppo, è possibile suddividere le macchine semplici in due categorie più piccole. Il piano inclinato, il cuneo e la vite dipendono dalla risoluzione vettoriale delle forze, mentre la leva, la puleggia e la ruota funzionano perché c'è un equilibrio di coppie.

Un piano inclinato è una superficie inclinata che collega un livello inferiore a un livello superiore. Un cuneo è un oggetto con un lato inclinato che termina in un punto di forma per aiutarti a tagliare il materiale a parte. Una vite è essenzialmente un piano inclinato avvolto attorno a un palo, che consente di tenere insieme i materiali.

Una leva è una barra appoggiata su un fulcro che può sollevare o spostare carichi. Una puleggia è una ruota con una scanalatura tra due flange attorno alla sua circonferenza e un cavo, una cinghia o una corda che scorre all'interno della scanalatura. Una ruota e un asse sono una modifica di una puleggia in cui una ruota è fissata a un albero, come su una coppia di pattini a rotelle.

L'idea di una macchina semplice fu discussa per la prima volta dall'antico filosofo greco Archimede. Tuttavia, la teoria completa di una macchina semplice come oggetto che trasforma energia è in realtà attribuita allo scienziato italiano Galileo Galilei nella sua pubblicazione del 1600 de Le Meccaniche ( On Mechanics ).

Mentre la definizione tradizionale di una macchina semplice include sei macchine separate, è interessante notare che non tutti sono d'accordo con questa teoria. Ad esempio, ci sono persone che sostengono che sia una puleggia sia una ruota e un asse possono essere visti come tipi unici di leve. Ci sono anche persone che credono che i sistemi idraulici siano anche un tipo di macchina semplice, poiché forniscono amplificazione della forza.