Desde os tempos antigos, o homem tenta facilitar seu trabalho. Para fazer isso, ele usa vários dispositivos. Quais são os mecanismos mais simples? Quais são os tipos desses dispositivos? Qual é a diferença entre mecanismos simples e complexos? Sobre isso e muito mais - mais adiante no artigo.
Informações gerais
Mecanismos simples (do grego "máquina, ferramenta") - dispositivos que dão ganho de força. Alguns desses dispositivos apareceram na própria antiguidade. Mecanismos simples podem ser dispositivos independentes ou ser elementos de unidades mais complexas. Dependendo do tipo de construção, o escopo deste ou daquele dispositivo também é determinado. O uso de mecanismos simples facilita muito a atividade humana. Tais dispositivos dão um ganho de força. Por exemplo, uma cunha que é cravada em uma tora tem mais potência do que o golpe no próprio acessório. Portanto, a árvore rapidamente explode em diferentes direções. Ao mesmo tempo, o golpe na cunha cai de cima para baixo e partes da tora se afastam para os lados. Ou seja, neste caso, há também uma transformação na direção do movimento.
Mecanismos simples. Exemplos
Existem vários tipos de fixtures:
Plano inclinado
a) o parafuso é usado em parafusos, como furadeira em britadeiras, furadeiras; também pode servir como mecanismo de elevação (parafuso de Arquimedes);
b) a cunha contribui para o aumento da pressão ao concentrar a massa em uma pequena área. Usado em bala, pá, lança.
Uma alavanca é um dispositivo descrito por Arquimedes. Pode atuar como um gatilho, switch.
a) a comporta é usada para transmissão por correia e elevação de água do poço.
A roda (inventada em 3000 aC pelos sumérios) é parte integrante do sistema de engrenagens usado no transporte.
O pistão contribui para o aproveitamento da energia dos gases ou vapor aquecidos em expansão. Este dispositivo é usado em motores a vapor e armas de fogo.
Portão
Este dispositivo é um tambor (cilindro) ao qual a alça está presa. Como regra, era usado como um mecanismo de elevação para elevar a água de um poço. O ganho de força obtido ao usar o portão é determinado pela razão do raio do círculo ao longo do qual a alça se move para o raio do cilindro (tambor) no qual a corda é enrolada. O guincho pertence ao tipo moderno de portão. Este acessório é um sistema que inclui um cilindro e duas engrenagens de raios diferentes. O ganho de força, que em geral dá ao guincho, é determinado pela ação conjunta das duas comportas. Dispositivos modernos dão uma vitória de 400 vezes.
Plano inclinado
Este mecanismo simples também é frequentemente usado ao levantar corpos pesados. O ganho de força é determinado pela razão entre o comprimento do próprio dispositivo e sua altura, sujeito a baixo atrito. Muitas vezes, para criar uma grande força (por exemplo, para a operação de um quebra-gelo ou para cortar lenha), é usado um tipo de plano inclinado - uma cunha. Sua ação é baseada no fato de que, com uma grande força na direção da extremidade, são formadas grandes forças perpendiculares às superfícies laterais do dispositivo. Outro tipo de plano inclinado é o parafuso. Assim como uma cunha, este dispositivo é capaz de alterar a direção ou o valor numérico da força aplicada.
Mecanismos simples. Alavanca
Este é um corpo rígido capaz de girar em torno de um suporte (fixo). A menor distância que separa o fulcro e a linha reta ao longo da qual a força atua sobre a alavanca é chamada de ombro da força. Para encontrá-lo, você deve abaixar a perpendicular do fulcro até a linha de ação da força. O comprimento desta perpendicular será o ombro. F1 e F2 são as forças que atuam na alavanca. Os braços que atuam no dispositivo são L1 e L2. A alavanca está então em equilíbrio quando as forças que atuam sobre ela são inversamente proporcionais aos ombros. Esta regra pode ser representada como uma fórmula: F1 / F2=L1 / L2. Este princípio foi estabelecido por Arquimedes. Essa regra mostra que uma força grande com uma alavanca pode ser equilibrada por uma força menor. A força aplicada a um ombro é tantas vezes maior do que a aplicada ao outro quanto um ombro é maiorsegundo.
Como as pessoas usam gadgets hoje?
Mecanismos simples na vida cotidiana são muito comuns. Portanto, seria bastante difícil abrir uma torneira de água se ela não tivesse uma pequena alça, que é uma alavanca bastante eficaz. O mesmo pode ser dito sobre a chave, que é usada para soltar ou apertar porcas ou parafusos. Quanto maior a alça, mais fácil será a ação. Portanto, ao trabalhar com porcas e parafusos pesados ou grandes ao reparar mecanismos complexos, são usadas máquinas-ferramentas, carros, chaves com alças de até um metro de comprimento. A porta mais comum também é um dos tipos de dispositivos em questão.
Se você tentar abrir a porta perto do fecho, será muito difícil. No entanto, quanto mais longe das dobradiças estiver a maçaneta, mais fácil será abrir a porta. Um bom exemplo é o s alto com vara. Seu comprimento é de cerca de cinco metros. Com a ajuda dessa alavanca e o esforço certo, o atleta consegue voar até uma altura de até seis metros. O braço longo tem cerca de três metros. Alavancas também são encontradas em diferentes partes do corpo humano e do corpo animal. Estes são, em particular, mandíbulas, membros. Exemplos domésticos de uma alavanca são cortadores de arame, tesouras para cortar metal ou papel. Máquinas de vários tipos também possuem dispositivos em seu design que possibilitam obter um ganho de força. Por exemplo, pedais ou freio de mão em uma bicicleta, alças de máquina de costura, teclas de piano.
Aplicação complexa de luminárias
Mecanismos simples são encontrados em uma variedade de combinações. Dispositivos combinados incluem duas ou mais partes. Não precisa ser um mecanismo complexo - muitos dispositivos simples podem ser considerados complexos. Assim, no moedor de carne há uma alça (portão), um parafuso que empurra a carne e um cortador de faca (cunha). Nos relógios de pulso, os ponteiros são girados por meio de um sistema de engrenagens que possuem diâmetros diferentes e são interligados entre si. Um dos mecanismos simples combinados bem conhecidos é um macaco. Ele usa uma combinação de colar e parafuso.
Conclusão
Como ficou claro, mecanismos simples facilitam muito o trabalho de uma pessoa. Eles podem consistir em uma ou mais partes. Ao mesmo tempo, mesmo na presença de dois ou mais elementos, eles podem permanecer simples, mas também podem ser bastante complexos. Várias unidades, prensas de impressão, motores incluem várias peças. Entre os elementos estão alavancas, blocos, parafusos, rodas sobre eixos, planos inclinados, uma cunha. Todos esses dispositivos trabalham juntos. Graças a eles, uma pessoa facilita muito o trabalho. A transferência de energia mecânica de uma parte do dispositivo para outra pode ser feita de diferentes maneiras. Correntes, correias, engrenagens ou engrenagens são considerados os dispositivos mais comuns que ajudam a transferir força e fazem com que os elementos individuais se movam mais devagar ou mais rápido, em uma direção ou outra. Dispositivos complexos e de alta velocidade são controlados comogeralmente dispositivos eletrônicos. Sensores elétricos, graças a uma configuração especial, mostram quando é necessário ligar um determinado mecanismo, eles também monitoram o funcionamento correto e estável do sistema.
Muitos dispositivos chegaram à vida moderna do homem desde os tempos antigos. As pessoas estão constantemente aprimorando mecanismos complexos, expandindo assim o escopo de sua aplicação. Sem dúvida, na vida cotidiana de uma pessoa, vários dispositivos ocupam um lugar muito importante. Muito não pode ser imaginado sem o uso de mecanismos simples e complexos. Os dispositivos são amplamente utilizados na construção, agricultura, mineração e outras áreas da atividade humana.
