Le due famiglie base di macchine semplici sono la famiglia di leve e la famiglia di piani inclinati. All'interno della famiglia di leve ci sono la leva semplice, la puleggia e la ruota e l'asse. All'interno della famiglia del piano inclinato si trovano il semplice piano inclinato, il cuneo e la vite. Queste macchine semplici creano un vantaggio meccanico quando le usi, in quanto ti permettono di esercitare più forza con meno energia su carichi che normalmente non potresti spostare.

Leve - Leva semplice

Il meglio l'illustrazione di una semplice leva è un'altalena che potresti trovare in un parco giochi. Consiste in una piattaforma lunga e stretta in equilibrio su un fulcro. Invece di due bambini che usano l'altalena, immagina che il carico che vuoi sollevare poggi su un'estremità e premi l'altro. La posizione del fulcro determina l'efficacia della leva. Più il fulcro è vicino al carico, maggiore è la leva che ottieni. Questo è il motivo per cui i palanchini hanno la loro forma. La piccola curva alla fine del piede di porco è il fulcro posizionato il più vicino possibile al carico che si desidera far slittare.

Leve - Puleggia

La puleggia è una semplice macchina composta da una corda si tira su una ruota. Si attacca un lato della fune al carico che si desidera spostare e si tira la corda sull'altro lato della ruota. Se si collega la puleggia a un oggetto solido, come il lato di un edificio o di un soffitto, si crea una puleggia fissa e il vantaggio meccanico è uno. Ciò significa che devi esercitare la stessa forza del peso del carico per sollevarlo da terra. Se si collega la puleggia direttamente al carico e si consente alla puleggia di spostarsi lungo la fune, questa puleggia mobile produrrà un vantaggio meccanico di due o più. Le pulegge composte sono una combinazione di pulegge fisse e mobili.

Leve - Ruota e asse

Con la ruota e l'asse, si applica una forza alla ruota e la forza si moltiplica e si trasferisce al asse, che ruota ed esercita una forza su qualche altro oggetto, di solito attraverso una corda. Il miglior esempio di questa semplice macchina è la bicicletta. Spingi i pedali esterni con i piedi e questo trasferisce la forza sull'asse e sugli ingranaggi, che muove la ruota posteriore.

Piano inclinato - Piano inclinato semplice

La rampa per sedia a rotelle è un esempio del semplice piano inclinato. Immagina di provare a sollevare un 150 libbre. persona su una sedia a rotelle tre piedi in aria. Sarebbe molto difficile per te e impossibile per la persona sulla sedia. Tuttavia, se la rampa è abbastanza lunga, tu o la persona nella sedia a rotelle puoi spingere la sedia a tre piedi da terra. Il piano inclinato funziona trasformando la forza di spinta orizzontale in una forza di sollevamento verticale. Spendi la stessa quantità di energia perché devi spingere la sedia a rotelle oltre la distanza della rampa, ma il tuo corpo non dovrà sopportare lo sforzo di sollevare la sedia a rotelle.

Piano inclinato - Wedge

Il wedge è una macchina semplice che usi per spaccare carichi come il legno o le rocce. È un dispositivo triangolare allungato con una base piatta stretta. Dopo aver posizionato la punta del cuneo in una fessura nella roccia o nel legno, colpisci il bordo piatto con un martello. La forza verso il basso del martello si divide in due direzioni, perpendicolari ai lati del cuneo, che causa la divisione del carico. Una lama dell'ascia è un esempio di un cuneo.

Piano inclinato - Vite

La vite trasforma una forza di rotazione in una forza lineare. Ad esempio, quando si guida una vite in un muro si ruota il cacciavite in un cerchio ma la vite si muove in direzione lineare più in profondità nel muro. Lo stesso principio si applica alle morse e ai coperchi dei barattoli.