シンプルなマシンを紹介するレッスン

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著者: Lewis Jackson
作成日: 5 5月 2021
更新日: 16 11月 2024
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レバー、ホイール、アクスル、傾斜面、ウェッジ、プーリー、ネジの6つの単純な機械には、1つの可動部があるか、まったくありません。単純な機械は機械的な利点を提供します。つまり、ユーザーの筋肉の力が増し、重い物体を押したり引いたり、持ち上げたり、物体の移動方向を変えたりすることが容易になります。

レバー

レバーには2つの部分があります。力を押したり引いたりするために使用されるバーと、バーのピボットポイントとして機能し、バーがオブジェクトを持ち上げるのに必要な力を軽減する支点です。レバーには3つのクラスがあります。ファーストクラスのレバー(シーソーなど)の中央には支点があります。手押し車は2番目のクラスのレバーの例で、バーの遠端に支点があります。サードクラスのレバー(前腕、釣り竿など)には、レバーを使用する人に最も近いバーの近端に支点があります。

車輪と車軸

車輪と車軸を使用すると、オブジェクトや荷物をドラッグすることなく地面に沿って簡単に移動できます。ホイールと車軸の1つのタイプは、たとえばローラースケートや車椅子のように、ホイールが動いているのと同じ方向にオブジェクトを輸送します。他のタイプの車輪と車軸(つまり、ドアノブ)は静止しており、レバーのように機能します。

傾斜面

傾斜面は、一方の端が他方の端よりも高い、まっすぐな傾斜面です。例には、ランプ、私道、階段が含まれます。荷物をランプの上方に移動する労力が少なくて済むため、作業が簡単になります。トレードオフは、負荷を次のレベルに到達させるためにより大きな距離を移動する必要があることです。

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V字型のくさびは、傾斜面に似ていますが、動作が異なります。ウェッジは3つの方法のいずれかで機能します。たとえば、シャベルは重い物体を持ち上げることによって機能し、xは丸太の2つの部分を引き離し、戸当たりはドアの移動を防ぎます。

滑車

プーリーは、ホイールの溝に取り付けられたロープ、ベルト、またはチェーンで構成されています。それは、必要な努力の量または物体を持ち上げるのに必要な力の方向を減らすことによって機能します。単一の固定プーリー---フロールのように---その旗を持ち上げるのに必要な力の方向を切り替えます。複数のプーリーは、2、3、または4つの取り付けられたプーリーに力を分散することにより、必要な力を減らします。トレードオフ:プーリーの数を増やすことは、ロープ、チェーン、またはベルトが移動する必要がある距離を増やすことを意味します。したがって、より長くする必要があります。

ねじ

ネジは、中央の柱の周りにらせん状に傾いた平面です。ネジと電球はどちらも、一端に押しねじり力を加える必要があります。これにより、ネジを木に、または電球をソケットに固定します。幅の広いねじ山(らせん状の傾斜面)を備えたねじは、ねじを回すためにより大きな力が必要です。ねじ山が細くなると、力をかける必要が少なくなりますが、より多くの回転が必要になります。