Indipendentemente dalla loro complessità, tutte le macchine utilizzano alcuni o tutti i componenti delle macchine semplici per funzionare. Il carro rosso di un bambino offre un eccellente esempio di macchina semplice per ruota e asse. Le macchine semplici sono dispositivi meccanici che applicano una forza e includono una leva, un piano inclinato, una ruota e un asse, una vite, un cuneo e una puleggia. Con piccole parti mobili, queste semplici macchine rendono la vita molto più semplice quando hai bisogno di aiuto per lavorare su un progetto. Se combinati, creano macchine complesse con molte parti mobili.
TL; DR (troppo lungo; non letto)
Le macchine semplici ruota-e-asse hanno tipicamente parti mobili: un asse e una ruota. Alcuni esempi di questi tipi di macchine semplici includono:
Argani
: comunemente trovati in cima a un pozzo con un asse, una staffa e una maniglia. La linea si avvolge attorno all'asse mentre la maniglia viene ruotata attirando il secchio d'acqua immerso nel pozzo in superficie.
Assali per vagone, passeggino e carrello
: Gli assi attaccati alle ruote ruotano mentre il il carrozzino o il carro si muove sul terreno tirandolo o trainato da cavalli, muli, asini o buoi.
Cabestano:
I marinai usano il cabestano, un cilindro che ruota su un asse verticale , per avvolgere la linea di ancoraggio o altre linee e cavi su una nave.
Rotella di filatura
: Prima utilizzata in India tra il 500 e il 1000 d.C., le donne in genere trasformavano le fibre di lana in filato usando la filatura ruota, una semplice macchina composta da assi e ruote.
Orologi
: gli orologi usano un asse e una ruota per indicare il tempo, ma gli orologi a pendolo usano anche leve, pulegge, zeppe, viti, assi e ruote come una macchina complessa.
Come funzionano le macchine semplici
Le macchine semplici funzionano fondamentalmente trasmettendo manodopera meccanica da una parte del dispositivo a un'altra. Le macchine semplici generano forza e ne controllano la direzione e il movimento ma non producono energia. Due fattori misurano il funzionamento di una macchina semplice: vantaggio meccanico ed efficienza. Il vantaggio meccanico è uguale al rapporto tra la forza impiegata dalla macchina e la forza applicata ad essa. Nessuna macchina lavora di più della forza esercitata al suo interno. L'efficienza di una macchina semplice è una misurazione del rapporto tra il lavoro svolto al suo interno e il lavoro svolto.
Nozioni di base sulla macchina per ruote e assali
Il centro dell'asse funge da fulcro per la ruota. Una macchina assale semplice è essenzialmente una leva adattata, ma sposta un carico più lontano di una leva. Quando una barra poggia su un punto di articolazione, si applica la forza a un'estremità della leva. Con il fulcro o il punto di articolazione nella posizione corretta, può spostare il carico di alcuni pollici o piedi. Ma come una leva modificata, la macchina semplice ruota e asse può spostare il carico attraverso miglia, a seconda della fonte di energia. Il rapporto tra i raggi della ruota e dell'asse definisce il vantaggio meccanico ideale del dispositivo.
