Een machine is een apparaat dat energie gebruikt om werk te doen.
Gereedschappen die slechts uit een paar onderdelen bestaan, worden eenvoudige machines genoemd. Hamer is bijvoorbeeld een eenvoudige machine.
In de wetenschap betekent werk iets verplaatsen. Om iets te verplaatsen gebruiken we geweld. Hoe meer kracht er nodig is om een object te verplaatsen, hoe meer werk er wordt verzet. Hoe meer afstand iets beweegt, hoe meer werk er wordt verzet. Wanneer je een voorwerp duwt, trekt, draait of optilt, gebruik je kracht. De hoeveelheid kracht die nodig is, hangt af van hoe zwaar het object is. Er is veel meer kracht nodig om een grote steen te verplaatsen dan om een kleine steen te verplaatsen.
Er zijn 6 basistypen eenvoudige machines.
Een hellend vlak is een plat oppervlak waarvan het ene uiteinde hoger is dan het andere. Hierdoor kunnen zware voorwerpen naar een hoger punt schuiven in plaats van te worden opgetild. Het is over het algemeen gemakkelijker om iets te schuiven dan om het op te tillen. Voorbeelden zijn glijbanen en oprijplaten.
Een wig is eigenlijk gewoon twee hellende vlakken die elkaar ontmoeten. Het heeft een schuine rand die scherp is. Het kan worden gebruikt om materialen uit elkaar te snijden en ook dingen uit elkaar te duwen. Het lemmet van een mes is bijvoorbeeld een wig. Je voortanden zijn ook wiggen. Wiggen snijden door dingen heen door ze uit elkaar te bewegen. Hoe smaller de wig, hoe gemakkelijker het is om dingen uit elkaar te halen.
Een schroef is een hellend vlak dat om een staaf is gewikkeld. Voorbeelden van de schroef zijn draaistoelen, potten, deksels en schroeven. Schroeven kunnen worden gebruikt om dingen op te tillen of bij elkaar te houden.
Een katrol is een soort eenvoudige machine die gebruik maakt van een wiel met een groef erin en een touw. Het touw past in de groef en het ene uiteinde van het touw gaat om de lading. Je trekt aan de andere kant. De katrol helpt je om de last te verplaatsen of de richting van de kracht te veranderen. Enkele voorbeelden van katrollen zijn kranen, vlaggenmasten en jaloezieën. Katrollen worden ook gebruikt door ouderwetse waterputten.
Wanneer meerdere katrollen samen worden gebruikt, wordt dit een blok en een takel genoemd. Een ander gebruik van de katrol is met een plat wiel en riemen. Dit soort katrollen wordt vaak gebruikt in auto's.
Het wiel en de as is een andere eenvoudige machine. Het maakt gebruik van een wiel met een in het midden bevestigde staaf als as om het te helpen lasten op te tillen of te verplaatsen. In sommige gevallen werkt deze machine als een hefboom om kracht te vermenigvuldigen en in andere gevallen wordt hij gebruikt om voorwerpen gemakkelijker te verplaatsen, zoals met wielen op een fiets.
De hendel bestaat uit een recht, stijf object zoals een plank of een staaf die draait op een keerpunt dat een draaipunt wordt genoemd. Hefbomen maken het werk gemakkelijker door een hefboomwerking te gebruiken die de kracht vermenigvuldigt. Wanneer u een hefboom gebruikt, verplaatst u een kleinere kracht over een langere afstand om een last over een korte afstand te tillen. Voorbeelden van hefbomen zijn een wip, tang, koevoet en pincet.
Samengevat,
Sommige machines combineren meerdere eenvoudige machines. Dit worden complexe machines genoemd. Een kruiwagen is bijvoorbeeld een hefboom met een wiel en een as. Een fiets heeft wielen en assen, katrollen en versnellingen. Een blikopener gebruikt een wig, een hendel en een tandwiel.
Complexe machines maken moeilijke of gevaarlijke taken gemakkelijker. Elektrische mixers mixen beslag keer op keer. Kranen helpen ons gebouwen te bouwen. Robots bouwen auto's en graven door het puin. Elk van deze machines combineert eenvoudige machines om het werk gemakkelijker te maken.
