機械とは、エネルギーを使って仕事をする装置です。
部品点数が少ない工具を簡易機械と呼びます。たとえば、ハンマーは単純な機械です。
科学では、仕事とは何かを動かすことを意味します。何かを動かすには、力を使います。オブジェクトを動かすのに必要な力が大きいほど、より多くの仕事が行われます。何かが移動する距離が長くなればなるほど、より多くの作業が行われます。物を押したり、引いたり、回したり、持ち上げたりするときはいつでも、力を使います。必要な力の量は、オブジェクトの重さによって異なります。大きな岩を動かすには、小さな岩を動かすよりも大きな力が必要です。
シンプルなマシンには 6 つの基本タイプがあります。
傾斜面は、一方の端がもう一方の端よりも高い平らな面です。これにより、重いオブジェクトを持ち上げるのではなく、より高い位置までスライドさせることができます。一般的に何かを持ち上げるよりもスライドさせる方が簡単です。例には、スライドやスロープが含まれます。
くさびは、実際には交わる 2 つの傾斜面にすぎません。鋭利な斜めのエッジがあります。材料をバラバラに切断したり、物をバラバラにしたりするのに使用できます。たとえば、ナイフの刃はくさびです。前歯もくさびです。くさびは、物を離すことによって物を切り裂きます。くさびが狭いほど、物を離しやすくなります。
ねじは、棒に巻き付けられた傾斜面です。ねじの例としては、回転椅子、ジャー、ふた、およびねじが挙げられる。ねじは、物を持ち上げたり、それらをまとめたりするために使用できます。
滑車は、溝のある車輪とロープを使用する単純な機械の一種です。ロープが溝に収まり、ロープの一端が荷物に巻き付きます。もう一方の端を引っ張ります。プーリーは、負荷を動かしたり、力の方向を変えたりするのに役立ちます。滑車の例としては、クレーン、旗竿、窓のブラインドなどがあります。昔ながらの井戸でも滑車が使われています。
複数のプーリーを一緒に使用すると、ブロック アンド タックルと呼ばれます。プーリーのもう 1 つの用途は、フラット ホイールとベルトです。この種の滑車は、自動車でよく使用されます。
車輪と車軸も単純な機械です。真ん中に棒がついた車輪を車軸として使って、荷物を持ち上げたり動かしたりします。場合によっては、この機械はテコのように力を倍増させたり、自転車の車輪のように物体をより簡単に動かしたりするために使用されます。
レバーは、支点と呼ばれる回転点を中心に回転する板や棒のような真っ直ぐな剛体で構成されています。レバーは、力を倍増させるテコを使用することで作業を容易にします。てこを使用するときは、荷物を短い距離だけ持ち上げるために、小さな力で長い距離を動かします。テコの例としては、シーソー、ペンチ、バール、ピンセットなどがあります。
要約すれば、
一部のマシンは、いくつかの単純なマシンを組み合わせています。これらは複雑なマシンと呼ばれます。たとえば、手押し車は車輪と車軸を備えたレバーです。自転車には、車輪と車軸、滑車、ギアがあります。缶切りはくさび、てこ、歯車を使います。
複雑な機械は、困難または危険な作業を容易にします。電動ミキサーは生地を何度も混ぜます。クレーンは私たちが建物を建てるのに役立ちます。ロボットが車を組み立てたり、がれきを掘ったりします。これらの各マシンは、単純なマシンを組み合わせて作業を容易にします。
