Maszyny proste: koło, śruba i wielokrążek

Wiesz, o czym niedawno słyszałem? - O czym? - O maszynach prostych! Słyszałeś o nich kiedyś? - Nie... - Jest ich kilka. Na przykład koło. O kole to słyszałem. Ale czy to faktycznie maszyna?

Tak, prosta maszyna obrotowa. Ale teraz się nie obraca, bo trzeba zmienić oponę. Super, że mogę podnieść samochód, który waży dwie tony.. używając tylko swoich mięśni! Tak, ale to dzięki tej maszynie prostej. - Lewarkowi? - Śrubie. Śruba to maszyna?

Tak, maszyna prosta. Ale poważnie! Jak to jest, że mogę podnieść samochód? Nie jestem aż taki silny. To śruba w lewarku daje zysk mechaniczny.

Gdy poruszasz rączką, ruch obrotowy zmienia się w ruch w kierunku osi. Tak właśnie działa tu śruba. Czy zasada: „zysk na sile oznacza stratę na odległości” dotyczy też śrub? Masz na myśli złotą zasadę mechaniki? Tak, spójrz na śrubę z bliska.

Jeśli ten punkt na śrubie wykona jeden obrót, śruba przesunie się o około sześć centymetrów. Jednocześnie śruba popycha nakrętkę o dwadzieścia pięć setnych centymetra w stronę śruby. O wiele mniejsze przemieszczenie, ale zyskaliśmy na sile. Zysk na sile oznacza stratę na odległości. Ale to jest ruch w kierunku śruby, a samochód się podnosi.

Tak, lewarek to sprytne połączenie kilku maszyn prostych. To śruba połączona z inteligentnym systemem dźwigni, które podnoszą samochód. Nieźle, co? Taak. Nieźle!

Gotowe. Koło zapasowe już założone. Od jak dawna używa się maszyn prostych? Od bardzo dawna. Chcesz zobaczyć?

Patrz! Krążki i lina. Tak. Jak myślisz, co to jest..? Już wiem!

Maszyna prosta. Oczywiście. A wiesz, jak działa? Pewnie znowu powiesz mi coś o złotej zasadzie mechaniki? No jasne!

Popatrz na linę i krążki. Robotnik w porcie ciągnie linę na jeden metr -- Ale beczka podnosi się tylko o pół metra. „Zysk na sile oznacza stratę na odległości.” Jasne. A kiedy trzeba było podnosić naprawdę ciężkie ładunki, z kilku krążków zmontowano wielokrążek, który zapewnia zysk mechaniczny. Popatrz. Tak, rozumiem.

Teraz dużo łatwiej jest to podnieść, ale linę trzeba pociągnąć jeszcze dalej. Dokładnie. Im więcej dodamy ładunków, tym więcej zyskamy na siły, ale linę trzeba ciągnąć dalej. Super! Czy to znaczy, że mogę podnieść każdy przedmiot, o dowolnej wadze, jeśli tylko mam wystarczająco dużo wielokrążków?

Nie, jest pewna granica. Im więcej użyjemy wielokrążków, tym większe będzie tarcie między nimi a liną. Aha, czyli wtedy i tak będzie ciężko, przez tarcie? Dokładnie! Okej, to co my tu mamy?

Koło, śruba i wielokrążek, tak jak rozmawialiśmy. Tak, i są jeszcze równia pochyła, klin i dźwignia. Maszyny proste. Dobra, jedźmy już -- moją maszyną złożoną. Szczerze mówiąc, Philipie, każda maszyna złożona, taka jak twój samochód, to głównie zbiór maszyn prostych.