Прості механізми

З давніх-давен людина використовувала пристрої, що допомагають виконувати роботу, яка потребує зусиль, що значно перевищують природні можливості м’язів людини. Використовуючи знання про перерозподіл сил, люди створили прості механізми, які дозволяють виконувати більшу роботу з меншими витратами енергії.

Пристрої, призначені для збільшення сили або зміни її напрямку, називаються механізмами. До механізму прикладається сила, яку він передає тілам, переміщуючи їх та виконуючи роботу.

До простих механізмів належать важіль, блок, похила площина, коловорот, клин, гвинт, колесо та інші.

Похилу площину використовували ще під час будівництва єгипетських пірамід. Вона застосовується і зараз для підйому на незначну висоту.

Важкі речі можна підняти за допомогою довгого дерев’яного або металевого стрижня, що має точку опори. Він називається важелем. За принципом важеля працює, наприклад, криниця «журавель». З важелів складається скелет людини і тварин. Спосіб прикріплення м’язів до кісток забезпечує кінцівкам тварин швидкість руху, що має велике значення для життя тварин у природі.

Важкі валізи, сумки легше нести удвох, тримаючи їх на якомусь стрижні тому що таким чином рівномірно розподіляються сили тяжіння. Розподіл сил буде не однаковим, якщо вантаж переносять люди різного зросту. У такому випадку нахил стрижня змінить поділ сил і людина меншого зросту буде відчувати дію сили більше. Таким чином, змінивши точку дії сили‚ можна змінити кількісні показники сили.

За допомогою блоків можна підняти вантаж угору на значну висоту, використовуючи лише силу м’язів. Блок — це коліщатко з жолобом посередині. Воно кріпиться на вісь і тому може обертатись. Через жолобок перекинута мотузка. Людина, використовуючи вагу свого тіла, може тягти мотузку вниз, а вантаж буде підніматися вгору, що значно легше, ніж нести його в руках. Блок не дає виграшу в силі, але дозволяє змінити напрямок дії сили.

Коловорот теж простий механізм. Його і зараз використовують для підйому води з колодязів, у лебідках.

Клин — це трикутний механізм, виготовлений із дерева або металу. За допомогою клину легше розколоти дерев’яні колоди, каміння.

Механізми, які складаються з двох або більше простих механізмів, з’єднаних між собою, називаються складними. Прикладом складного механізму можуть бути звичайні ножиці. Вони складаються з двох з’єднаних між собою важелів, заточених у вигляді клина. Також до складних механізмів належить домкрат, що складається з важеля та гвинта.