Sisältö
Kaikentyyppiset koneet, joissa on liikkuvia osia, käyttävät kineettistä energiaa. Liikkuvat osat, riippumatta siitä, kuinka monimutkaisia, ovat yhdistelmä tai sarja yksinkertaisia koneita. Yksinkertaisia koneita käytetään usein moninkertaistamaan käytetyn alkuyrityksen määrä tai muuttamaan voiman suuntaa. Kineettistä energiaa käyttäviin yksinkertaisiin koneisiin kuuluvat vipu, hihnapyörä, kalteva taso sekä pyörä ja akseli.
vivut
Vipujen avulla voimme nostaa raskaita painoja ilman liikaa vaivaa kerrottamalla käyttämämme voima yksinkertaisen mekaanisen edun avulla. Se vaatii kineettisen energian toimiakseen, koska vivut eivät pysty siirtämään esineitä, ellei ulkopuolinen voima liikuta niitä. Yksinkertaisissa vipuissa on kaksi osaa: tukipalkki ja kahva.
Vipuja on kolme luokkaa riippuen siitä, missä kuorma ja tukipiste sijaitsevat ja missä alkuperäinen voima kohdistuu: ensimmäinen, toinen ja kolmas luokka. Ensimmäisen luokan vivulla tukijalka on ponnistuksen ja kuorman keskellä. Toisessa luokassa ponnistus kohdistuu kuorman ja tukipisteen keskelle. Kolmannen luokan kuormitus on keskellä vaivaa ja tukipistettä.
Talja
Hihnapyörä on yksinkertainen pyörästä ja köydestä valmistettu kone. Kuten vipu, se vaatii kineettisen energian toimiakseen. Hihnapyöriä käytetään usein muuttamaan voiman suuntaa, jota sinun on käytettävä liikuttamaan kohdetta. Esimerkiksi, voit vetää esineen nostamisen sijaan vetämällä hihnapyörän köyttä alas itse nostaaksesi sen sijaan. Hihnapyöriä on kolme tyyppiä: kiinteät, siirrettävät ja yhdistetyt. Kiinteät hihnapyörät muuttavat vain voiman suuntaa, kun taas liikutettavat hihnapyörät voivat moninkertaistaa kohdistamasi voiman. Yhdistelmäpyörät ovat kiinteän ja liikutettavan hihnapyörän yhdistelmä.
Kalteva taso
Kaltevan tason avulla voit siirtää raskaita esineitä helposti korkeammalle korkeudelle, mutta siirrettävä esine tarvitsee kineettisen energian alkuperäisen lähteen liikkumisen aloittamiseksi. Kaltevalla tasolla on kaksi päätepistettä, joiden korkeus eroaa toisistaan. Voit siirtää objektin helposti alhaisemmasta pisteestä korkeampaan, koska esineen “nostamiseen” tarvittava alkuperäinen kineettinen energia vähenee. Tämä ei tarkoita sitä, että kuluttamasi voima on vähemmän, koska kaltevat koneet jakavat vain tarvittavan voimamäärän luomalla pidemmän ajoviivan sen sijaan, että vain nostaisi kohdetta.
Rengas ja akseli
Pyörä ja akseli ovat yhdistelmä kahdesta pyöreästä esineestä, joiden koko on erikokoinen. Pyörä on suurempi esine, ja akseli on pienempi, joka sijaitsee pyörän keskellä. Akselit voidaan kiinnittää tai liikkua sovelluksesta riippuen. Vaikka pyörä ja akseli voivat moninkertaistaa sille kohdistetun työn, se tarvitsee silti työntää tai liikuttaa energiaa liikkuakseen. Esimerkiksi pyöräilijän on poljettava, jotta polkupyörä voi liikkua.