6 mecanisme simple

2018 in Stiinta

Lucrul mecanic este forta aplicata pe distanta. Aceste mecanisme simple creaza o forta de iesire mai mare decat forta de intrare; raportul dintre aceste forte poarta numele de randament mecanic al mecanismului. Toate aceste mecanisme simple sunt folosite de mii de ani, fizica ce sta la baza lor fiind descrisa de Arhimede. Pot fi combinate intre ele pentru a obtine un randament mecanic sporit, ca in cazul bicicletei.

6 mecanisme simple

Parghia

O parghie este un mecanism simplu compus dintr-un obiect rigid (de cele mai multe ori o bara) si un punct de sprijin (pivot). Aplicand o forta la capatul obiectului rigid obtinem o pivotare in jurul punctului de sprijin si o forta marita la celalalt capat al barei. Exista trei feluri de parghii, in functie de punctele de aplicare a fortei, cel de sprijin si cel al fortei de iesire. Bata de baseball, balansoarul, roaba sau ranga reprezinta tipuri de parghii.

Roata pe ax

Roata este un obiect circular atasat de un ax rigid central. Forta aplicata rotii va face axul sa se invarta, fapt ce poate fi folosit pentru a mari forta de iesire (de exemplu cu ajutorul unei franghii infasurate in jurul rotii). De asemenea, o forta aplicata ce face axul sa se invarta se va translata in rotatia rotii. Poate fi privita ca un fel de parghie ce se roteste in jurul punctului de sprijin.

Planul inclinat

Un plan inclinat este o suprafata ce se afla la un anumit unghi fata de suprafata de baza. Astfel, vom putea aplica acelasi lucru mecanic pe o distanta mai mare. Cel mai uzual plan inclinat este rampa; este nevoie de o forta mult mai mica pentru a urca un obiect pe o rampa, decat daca am face-o pe verticala.

Pana reprezinta un caz special de plan inclinat.

Pana

Pana este un plan dublu-inclinat (ambele suprafete sunt dispuse la un anumit unghi) folosita pentru a exercita forte de-a lungul partilor sale. Forta este perpendiculara pe suprafetele inclinate si astfel impinge 2 obiecte (sau 2 parti ale aceluiasi obiect), separandu-le. Pana de usa (frana de usa) se foloseste de forta pe suprafata pentru a crea frecare, nu pentru a separa lucrurile, dar ramane, in esenta, o pana.

Surubul

Surubul este un ax ce are un canal inclinat de-a lungul suprafetei sale. Prin rotirea surubului (cuplu) forta este aplicata perpendicular pe canal, forta de rotatie se transforma in forta liniara. Se foloseste adesea pentru a uni obiectele impreuna (suruburile uzuale, bolturi, buloane), dar Babilonienii au inventat un soi de surub ce ridica apa dintr-o sursa aflata la un nivel inferior la unul superior (numit mai tarziu Surubul lui Arhimede).

Scripetele

Un scripete este o roata ce are un sant pe margine, in care poate fi pusa o franghie sau un cablu. Foloseste principiul aplicarii fortei pe o distanta mai lunga si tensiunea cablului pentru a reduce forta aplicata necesara.

Sisteme complexe de scripeti pot reduce semnificativ magnitudinea fortei necesare pentru a muta un obiect.