الآلة هي جهاز يستخدم الطاقة للقيام بالعمل.
الأدوات التي تحتوي على أجزاء قليلة فقط تسمى آلات بسيطة. على سبيل المثال ، المطرقة هي آلة بسيطة.
في العلم ، العمل يعني نقل شيء ما. لتحريك شيء نستخدم القوة. كلما زادت القوة اللازمة لتحريك كائن ، تم إنجاز المزيد من العمل. وكلما زادت المسافة التي يتحركها شيء ، تم إنجاز المزيد من العمل. عندما تدفع أو تسحب أو تدير أو ترفع شيئًا ما ، فإنك تستخدم القوة. يعتمد مقدار القوة التي يأخذها على مدى ثقل الجسم. يتطلب تحريك صخرة كبيرة قوة أكبر بكثير من تحريك صخرة صغيرة.
هناك 6 أنواع أساسية من الآلات البسيطة.
المستوى المائل هو سطح مستوٍ يكون أحد طرفيه أعلى من الآخر. يسمح ذلك للأجسام الثقيلة بالانزلاق إلى أعلى نقطة بدلاً من رفعها. بشكل عام ، من السهل تحريك شيء ما بدلاً من رفعه. تتضمن الأمثلة الشرائح والمنحدرات.
إسفين هو في الواقع مجرد طائرتين مائلتين تلتقيان. لها حافة مائلة حادة. يمكن استخدامه لقص المواد وتقسيم الأشياء. على سبيل المثال ، نصل السكين هو إسفين. أسنانك الأمامية هي أيضًا أسافين. قطع أسافين الأشياء عن طريق تحريكها بعيدا. كلما كان الوتد أضيق ، كان من السهل تحريك الأشياء بعيدًا.
المسمار هو مستوى مائل ملفوف حول قضيب. تشمل الأمثلة على المسمار الكراسي الدوارة والجرار والأغطية والمسامير. يمكن استخدام البراغي لرفع الأشياء أو حملها معًا.
البكرة هي نوع من الماكينات البسيطة التي تستخدم عجلة بها أخدود وحبل. يتناسب الحبل مع الأخدود ويذهب أحد طرفي الحبل حول الحمل. أنت تسحب على الطرف الآخر. تساعدك البكرة على تحريك الحمل أو تغيير اتجاه القوة. بعض الأمثلة على البكرات تشمل الرافعات وأعمدة الأعلام وستائر النوافذ. كما تستخدم آبار المياه القديمة البكرات.
عندما يتم استخدام العديد من البكرات معًا ، يُطلق عليها اسم الكتلة والمعالجة. استخدام آخر للبكرة مع عجلة مسطحة وأحزمة. غالبًا ما تستخدم هذه الأنواع من البكرات في السيارات.
العجلة والمحور هي آلة بسيطة أخرى. يستخدم عجلة مع قضيب متصل في المنتصف كمحور لمساعدته على رفع أو تحريك الأحمال. في بعض الحالات ، تعمل هذه الماكينة كرافعة لتكاثر القوة وفي حالات أخرى ، يتم استخدامها لتحريك الأشياء بشكل أسهل مثل العجلات على دراجة.
يتكون الذراع من جسم صلب مستقيم مثل لوح أو شريط يدور حول نقطة تحول تسمى نقطة ارتكاز. العتلات تجعل العمل أسهل باستخدام الرافعة المالية التي تضاعف القوة. عند استخدام ذراع ، تقوم بتحريك قوة أصغر لمسافة أطول من أجل رفع الحمل لمسافة قصيرة. تتضمن أمثلة الروافع متأرجحة ، كماشة ، عتلات ، وملاقط.
باختصار،
تجمع بعض الآلات بين عدة آلات بسيطة. تسمى هذه الآلات المعقدة. على سبيل المثال ، عربة اليد هي رافعة ذات عجلة ومحور. تحتوي الدراجة على عجلات ومحاور وبكرات وتروس. تستخدم أداة فتح العلبة إسفينًا ورافعة وترسًا.
الآلات المعقدة تجعل المهام الصعبة أو الخطيرة أسهل. خلاطات كهربائية تخلط الخليط مرارا وتكرارا. تساعدنا الرافعات في بناء المباني. تقوم الروبوتات ببناء السيارات وحفر الأنقاض. تجمع كل من هذه الآلات بين الآلات البسيطة لتسهيل العمل.
