Maszyny proste. Przykłady zastosowania.

Maszyny proste - są to urządzenia, które pozwalają na użycie niewielkiej siły przy podnoszeniu, przesuwaniu ciężarów lub rozszczepianiu materiałów. Maszyny proste znane były już w starożytności. O dźwigniach i kołowrotkach pisał grecki uczony Arystoteles w IV w.p.n.e. Wiadomo także, że znał je Archimedes. Przy zastosowaniu maszyn prostych (kołowrotków, dzwigni i krążków) samodzielnie spuścił na wodę największy z ówczesnych okrętów- trójmasztowiec „Syrakuzję”. Istotą ich działania jest zmiana pracy siły działającej na pewnej drodze na prace mniejszej siły na odpowiednio dłuższej drodze. Należy pamiętać, że maszyny proste nie zmniejszają pracy, ułatwiają jedynie jej wykonanie. Maszyny proste mogą być tez elementami konstrukcji innych maszyn.

Do typowych i najbardziej znanych maszyn prostych zaliczamy:

DŹWIGNIE
Dźwignia to zazwyczaj kawałek deski, czy drążka. Przykładem prostej dźwigni może być też linijka. Dźwignie służą często do unoszenia ciężkich przedmiotów. Dzięki użyciu tej maszyny prostej można to zrobić za pomocą wyraźnie mniejszej siły, niż wynosi jego ciężar przedmiotu. Dźwignia może służyć także podważania, rozdzielania mocno złączonych elementów (np. wyciągania gwoździ - na zasadzie dźwigni działa tzw. "łapa" do wyciągania gwoździ). W zależności od miejsca w którym znajduje się punkt przyłożenia siły względem osi obrotu, dźwignia może być:
- jednostronna
- dwustronna

KOŁOWRÓT
Kołowrót działa w oparciu o identyczną zasadę jak obie dźwignie. Różni się jednak tym, że pozwala na ciągnięcie / przesuwanie obiektów z dużą siłą na znaczne odległości. Jest jednak trochę bardziej od dźwigni skomplikowany – tu nie wystarczy już zwykła deska, ale potrzebny jest wał, korba i odpowiednio zaczepiona linka.

KLIN (RÓWNIA)
Klin służy do rozszczepiania mocno ze sobą złączonych powierzchni – np. do rozłupywania szczap drewnianych. Za pomocą klinów podobno Egipcjanie obrabiali kamień do budowy piramid.

Przykłady zastosowania maszyn prostych

Maszyny proste stosuje się prawie wszędzie: w domu, w pracy, w szkole, na budowach głównie dlatego, że ułatwiają one wykonywanie pracy, czasem ich zastosowanie jest niezbędne. W wielu prostych maszynach domowego użytku wykorzystuje się zasadę maszyn prostych i trudno sobie wyobrazić jakąkolwiek maszynę, zaczynając od roweru, a kończąc na robotach, która nie wykorzystywałaby w swojej budowie elementów maszyn prostych.

1. Maszynę prostą możemy znaleźć w łazience, jest nią bateria. Istnieją dwa rodzaje baterii, jedne działają za pomocą dźwigni, a drugie za pomocą śruby. Dźwignia lub śruba otwierają strumień wody.
2. Na podobnej zasadzie działania baterii łazienkowych z wykorzystaniem śruby działają zawory grzejnikowe.
3. Bardzo popularną maszyną prostą są nożyczki, przy ich budowie użyto dźwigni.
4. Inne, dobrze znane nam maszyny proste to zszywacz biurowy i dziurkacz. Przy ich budowie użyto dźwigni.
5. W kuchni przykładem maszyny prostej może być nóż do pizzy, jest on przykładem zastosowania koła. Obrotowe ostrze dzieli pizzę na kawałki.
6. Taczka, jest bardzo typową maszyną prostą, z wykorzystaniem koła do jej budowy. Ułatwia nam szybsze i mniej męczące przewożenie różnych przedmiotów.
7. Maszyną prostą będzie też podnośnik samochodowy, który zamienia siłę obrotową śruby w siłę pionową, która podnosi samochód.
8. W budowie gitary również zastosowano pewne maszyny proste. Są to tzw. ślimaki do strojenia, zbudowane przy użyciu śrub i kół zębatych.