Maszyny Proste

Może już zauważyliście, że przy przesunięciu (wykonaniu pracy) tej samej masy po różnym torze lub w różnych warunkach, potrzebna jest inna siła. Człowiek na przestrzeni wieków wymyśla różne warunki, aby wykonując tą samą pracę, włożyć jak najmniejszą siłę. W tym celu wykorzystuje się tzw. maszyny proste. Są to proste urządzenia ułatwiające wykonanie pracy przez zastąpienie jednej siły inną, o mniejszej wartości, kierunku, zwrocie i punkcie przyłożenia lub zmienionej przynajmniej jednej z tych cech.

Poniżej znajdują się przykłady maszyn prostych wraz z rozrysowanymi siłami oraz informacjami potencjalnie potrzebnymi do zadań:

Do grupy maszyn prostych zaliczamy m.in. dźwignie jednostronną oraz dwustronną, kołowrót, śrubę, klin, równię pochyłą (która została omówiona w poprzednich postach), krążki ruchome i nieruchome, wielokrążki oraz przekładnie zębate i łańcuchowe. Wielokrążki stosowane są jako samodzielne proste mechanizmy oraz jego elementy mechanizmów złożonych, np. służących do podnoszenia dużych ciężarów. Maszyny proste nie zmieniają wielkości pracy, jaką trzeba wykonać. Praca włożona nigdy nie może być mniejsza od pracy uzyskanej (pracy siły użytecznej). Jeśli zmniejszymy siłę, która wykonuje pracę, to musimy wydłużyć drogę. Twierdzenie to nosi nazwę zasady niezmienności pracy w maszynach prostych. 

Udowodnij zasadę niezmienności pracy dla wielokrążka różnicowego. Wielokrążek to maszyna prosta działająca na zasadzie dźwigni. Do linki na małym krążku zawieszony jest klocek o ciężarze Fg1. Linkę na większym krążku ciągnie człowiek, działając siłą Fg2.