Una macchina è un dispositivo che utilizza l'energia per compiere un lavoro.
Gli strumenti che hanno solo poche parti sono chiamati macchine semplici. Ad esempio, il martello è una macchina semplice.
Nella scienza, lavorare significa spostare qualcosa. Per spostare qualcosa usiamo la forza. Maggiore è la forza necessaria per spostare un oggetto, maggiore è il lavoro svolto. Maggiore è la distanza percorsa da qualcosa, maggiore è il lavoro svolto. Ogni volta che spingi, tiri, giri o sollevi un oggetto, usi la forza. La quantità di forza necessaria dipende da quanto è pesante l'oggetto. Ci vuole molta più forza per muovere un grosso sasso che per muovere un sasso piccolo.
Ci sono 6 tipi base di macchine semplici.
Un piano inclinato è una superficie piana con un'estremità più alta dell'altra. Ciò consente agli oggetti pesanti di scivolare fino a un punto più alto anziché essere sollevati. Generalmente è più facile far scorrere qualcosa che sollevarlo. Gli esempi includono scivoli e rampe.
Un cuneo è in realtà solo due piani inclinati che si incontrano. Ha un bordo inclinato che è tagliente. Può essere utilizzato per tagliare i materiali e anche separare le cose. Ad esempio, la lama di un coltello è un cuneo. Anche i tuoi denti anteriori sono cunei. I cunei tagliano le cose separandole. Più stretto è il cuneo, più facile è separare le cose.
Una vite è un piano inclinato avvolto attorno a un'asta. Esempi della vite includono sedie girevoli, barattoli, coperchi e viti. Le viti possono essere utilizzate per sollevare oggetti o per tenerli insieme.
Una puleggia è un tipo di macchina semplice che utilizza una ruota con una scanalatura e una fune. La fune si inserisce nella scanalatura e un'estremità della fune gira intorno al carico. Tiri dall'altra parte. La puleggia ti aiuta a spostare il carico o a cambiare direzione della forza. Alcuni esempi di pulegge includono gru, aste per bandiere e tapparelle. Le pulegge sono utilizzate anche dai pozzi d'acqua vecchio stile.
Quando più pulegge vengono utilizzate insieme si parla di blocco e placcaggio. Un altro uso della puleggia è con una ruota piatta e cinghie. Questi tipi di pulegge sono spesso utilizzati nelle automobili.
La ruota e l'asse sono un'altra macchina semplice. Utilizza una ruota con un'asta attaccata al centro come asse per aiutarla a sollevare o spostare carichi. In alcuni casi, questa macchina funziona come una leva per moltiplicare la forza e in altri casi viene utilizzata per spostare oggetti più facilmente, ad esempio con le ruote di una bicicletta.
La leva è costituita da un oggetto dritto e rigido come una tavola o una sbarra che fa perno su un punto di rotazione chiamato fulcro. Le leve facilitano il lavoro utilizzando la leva che moltiplica la forza. Quando si utilizza una leva, si sposta una forza minore su una distanza maggiore per sollevare un carico per una breve distanza. Esempi di leve includono un'altalena, pinze, piedi di porco e pinzette.
In sintesi,
Alcune macchine combinano diverse macchine semplici. Queste sono chiamate macchine complesse. Ad esempio, una carriola è una leva con ruota e asse. Una bicicletta ha ruote e assi, pulegge e ingranaggi. Un apriscatole utilizza un cuneo, una leva e un ingranaggio.
Le macchine complesse facilitano i compiti difficili o pericolosi. I miscelatori elettrici mescolano la pastella più e più volte. Le gru ci aiutano a costruire edifici. I robot costruiscono macchine e scavano tra le macerie. Ognuna di queste macchine combina macchine semplici per facilitare il lavoro.
