В этой статье вы узнаете, что такое механические машины, примеры механических машин и различные типы механических машин.
Что такое механическая машина?
Механическая машина — это тип машины, которая преобразует приложенную к ней силу в большую или меньшую силу. Другими словами, механическая машина увеличивает или уменьшает силу посредством механизма.
Например, рычаг является механической машиной, поскольку он умножает усилие, приложенное к одному из его рычагов. Таким образом, рычаг позволяет вам поднять тяжелый предмет, используя меньшее усилие, чем если бы вы поднимали объект без рычага.
Поэтому механические машины используются для создания больших сил, прилагая при этом гораздо меньшие усилия. Точно так же иногда мы можем быть заинтересованы в уменьшении прилагаемой силы, чтобы добиться большей точности движения, как в случае с пинцетом.
Механическую машину можно также назвать ручной машиной .
Примеры механических машин
После того, как мы увидели определение механической машины, мы увидим несколько примеров механических машин .
- Рычаг : механическая машина, позволяющая увеличивать силу, приложенную к одному из рычагов.
- Подъемник : механическая машина для удобного перемещения тяжелых предметов.
- Велосипед : механическая машина, преобразующая круговое движение ног в движение вперед.
- Тачка : механическое устройство, позволяющее перевозить большие грузы с меньшими усилиями.
- Консервный нож – механическое устройство, предназначенное для открывания консервных банок.
Типы механических машин
Механические машины можно разделить на два типа:
- Простая машина : механическая машина, состоящая из простого механизма и позволяющая изменять величину или направление приложенной силы. Например: рычаг, шкив, наклонная плоскость.
- Составная машина : механическая машина, состоящая из нескольких простых машин, соединенных последовательно, так что механизм этого типа машин более сложный. Например: велосипед, автомобиль, кран.
Механическое преимущество механической машины
Механическое преимущество механической машины — это параметр, который показывает, насколько усиливается сила, приложенная к механической машине. Таким образом, механическое преимущество указывает на взаимосвязь между входной силой и выходной силой.
Математически механическое преимущество механической машины определяется как отношение результирующей силы к приложенной силе.
Механическое преимущество также можно рассчитать, разделив скорость приложенной силы на скорость движения груза. Аналогично, это выражение также эквивалентно смещению точки приложенной силы, деленному на перемещение груза:
Тогда из формулы механического преимущества можно вывести следующие соотношения:
- VM>1 : результирующая сила больше приложенной силы, поэтому механическая машина увеличивает величину силы. С другой стороны, расстояние, пройденное грузом, меньше расстояния, пройденного точкой приложения силы.
- VM<1 : результирующая сила меньше приложенной силы, поэтому механическая машина уменьшает значение силы. Однако мы получим смещение нагрузки, большее, чем смещение, произведенное в точке приложения силы.
- VM=1 : результирующая сила механической машины равна силе, действующей на нее. Перемещения груза и точки приложения силы также идентичны. Хотя эти типы механических тренажеров не дают механического преимущества, они обычно используются для более комфортного укрепления мышц. Например, простой блок позволяет поднимать вес с помощью направленной вниз силы, что облегчает подъем груза.
механическая машина и автомат
Наконец, мы увидим, в чем разница между механической машиной и автоматической машиной.
Разница между механической машиной и машиной-автоматом заключается в том, что механическая машина работает вручную, тогда как автомат работает посредством автоматизированного процесса.
Так, механическим машинам для работы требуется человеческая сила, тогда как автоматические машины обычно активируются кнопкой или компьютерной программой и вся их работа автоматизирована.
Однако механические машины все чаще заменяются машинами-автоматами, поскольку они не требуют действий человека и более удобны.