In der Physik ist eine Maschine ein Gerät, das die Ausführung von Arbeit erleichtert, indem sie entweder eine Kraft von einem Punkt auf einen anderen überträgt, den Abstand oder die Geschwindigkeit einer Kraft erhöht, die Größe einer Kraft erhöht oder die Richtung einer Kraft ändert.
Obwohl sich die Technologie ständig ändert, ist es hilfreich, sich daran zu erinnern, dass alle Maschinen aus den gleichen grundlegenden Teilen bestehen. Der Begriff einfache Maschine wird verwendet, um sich auf Geräte zu beziehen, die nur wenige bewegliche Teile haben, wenn überhaupt, aber Energie verbrauchen, um zu arbeiten. Wenn zwei oder mehr einfache Maschinen zu einem einzigen Mechanismus zusammengefügt werden, wird das resultierende Gerät als komplexe Maschine bezeichnet.
Die sechs einfachen Maschinen sind Schraube, schiefe Ebene, Keil, Hebel, Riemenscheibe und Rad und Achse. Innerhalb dieser Gruppe können Sie einfache Maschinen in zwei kleinere Kategorien unterteilen. Die schiefe Ebene, Keil und Schraube sind abhängig von der Vektorauflösung der Kräfte, während Hebel, Riemenscheibe und Rad arbeiten, weil ein Gleichgewicht der Drehmomente besteht.
Eine schiefe Ebene ist eine schräge Fläche, die eine niedrigere Ebene mit einer höheren Ebene verbindet. Ein Keil ist ein Objekt mit einer schrägen Seite, die in einem Formpunkt endet, um Ihnen beim Auseinanderschneiden von Material zu helfen. Eine Schraube ist im Wesentlichen eine schiefe Ebene, die um eine Stange gewickelt ist und es ermöglicht, Materialien zusammenzuhalten.
Ein Hebel ist eine Stange, die auf einem Drehpunkt ruht und Lasten heben oder bewegen kann. Eine Riemenscheibe ist ein Rad mit einer Nut zwischen zwei Flanschen um seinen Umfang und einem Seil, Riemen oder Seil, das in der Nut läuft. Ein Rad und eine Achse ist eine Modifikation einer Riemenscheibe, bei der ein Rad an einer Welle befestigt ist, beispielsweise an einem Paar Rollschuhen.
Die Idee einer einfachen Maschine wurde erstmals von dem antiken griechischen Philosophen Archimedes diskutiert. Die vollständige Theorie einer einfachen Maschine als Objekt, das Energie umwandelt, wird jedoch tatsächlich dem italienischen Wissenschaftler Galileo Galilei in seiner 1600-Veröffentlichung von Le Meccaniche (Über die Mechanik) zugeschrieben.
Während die traditionelle Definition einer einfachen Maschine sechs separate Maschinen umfasst, ist es interessant festzustellen, dass nicht alle mit dieser Theorie einverstanden sind. Es gibt zum Beispiel Leute, die argumentieren, dass sowohl eine Riemenscheibe als auch ein Rad und eine Achse als einzigartige Arten von Hebeln angesehen werden können. Es gibt auch Leute, die glauben, dass hydraulische Systeme auch eine Art einfache Maschine sind, da sie die Kraft verstärken.