▷ Что такое составная машина? (Примеры)

В этой статье объясняется, что такое составные машины и для чего они используются. Итак, вы узнаете значение составной машины, примеры составных машин и в чем разница между составными машинами и простыми машинами.

Что такое составная машина?

Сложная машина – это машина, состоящая из совокупности простых машин . Проще говоря, составная машина — это механическое устройство, объединяющее несколько простых машин, соединенных последовательно.

Композитные машины используются для достижения большего механического преимущества. Объединив несколько простых машин, можно достичь более высокой результирующей силы, что облегчает манипулирование тяжелыми предметами.

Таким образом, работа сложной машины включает последовательное соединение нескольких простых машин, так что результирующая сила, создаваемая одной простой машиной, активирует другую. Таким образом, пользователю нужно лишь приложить необходимые усилия, чтобы активировать первую простую машину.

Сложные машины еще называют сложными машинами .

Примеры составных машин

После того, как мы увидели определение составной машины, мы увидим несколько примеров машин этого типа, чтобы полностью понять эту концепцию.

Велосипед : это пример сложной машины, поскольку он состоит из нескольких простых машин, поскольку у него есть пара колес и несколько шкивов.
Удочка : это еще один пример сложной машины, поскольку она состоит из трех разных простых механизмов: рычага, клина и шкива.
Открывалка для консервных банок : хотя это может показаться не так, но это также сложная машина, потому что рычаги инструмента представляют собой рычаги, а нож, который помогает открыть банку, представляет собой клин.
Кран – это довольно сложная составная машина. Он состоит из колес, рычага и системы шкивов.
Тачка : это составная машина, поскольку ее механизм состоит из соединения рычага с колесом.
Тиски : этот механический инструмент состоит из рычага, последовательно соединенного с винтом, кроме того, он состоит из набора осей и шестерен.
Потому что : Это одна из наиболее часто используемых составных машин в мире. Помимо использования четырех колес, внутри него имеется несколько шестеренок, которые позволяют ему работать.
Турбина : в основном состоит из колеса и сложного механизма. Это инструмент, который преобразует кинетическую энергию жидкости в механическую энергию.
Часы : Механизм часов очень сложен и состоит из нескольких шестеренок.
Автомобильный домкрат : это механическое устройство позволяет поднимать очень большие веса, например автомобиль, и сочетает в себе работу рычага с несколькими колесами и осями.

Типы составных машин

В основном можно выделить три типа составных машин:

Механическая составная машина . Все компоненты составной машины являются механическими, поэтому для ее работы требуется первоначальная сила.
Электрическая составная машина : Все компоненты составной машины являются электрическими. Очевидно, что для работы ему необходимо электричество.
Смешанная составная машина : Составная машина состоит из механических и электрических элементов.

Тенденция в композитных машинах все чаще включает в себя электрические компоненты. Хотя поначалу сложные машины были полностью механическими, открытие электричества позволило добавлять электрические элементы для улучшения машин.

Механическое преимущество составной машины

Механическое преимущество составной машины заключается в соотношении результирующей силы, прикладываемой машиной, и силы, используемой для приведения машины в действие. Таким образом, механическое преимущество составной машины рассчитывается путем деления выходной силы на входную силу машины.

$VM_{\text{composite}}=\cfrac{F_{rN}}{F_{a1}}$

Следовательно, механическое преимущество — это параметр, указывающий на коэффициент, на который увеличивается или уменьшается сила, приложенная к машине.

Таким образом, если мы рассматриваем сложную машину как последовательность простых машин, соединенных последовательно, результирующая сила одной простой машины является силой, которая приводит в действие следующую простую машину. Таким образом, механическое преимущество всех простых машин можно определить также с помощью следующего выражения:

$VM_{\text{composite}}=\cfrac{F_{r1}}{F_{a1}}\cdot\cfrac{F_{r2}}{F_{a2}}\cdot\cfrac{F_{r3 ) }}{F_{a3}}\cdots\cfrac{F_{rN}}{F_{aN}}$

Таким образом, механическое преимущество сложной машины эквивалентно произведению механических преимуществ всех простых машин, входящих в ее состав:

$VM_{\text{composite}}=VM_1\cdot VM_2\cdot VM_3\cdots VM_N$

В заключение, с помощью сложной машины можно получить гораздо большее механическое преимущество, поскольку используется механическое преимущество каждой из простых машин, входящих в ее состав.

Сложная машина и простая машина

Наконец, в качестве резюме мы подробно увидим, в чем разница между сложной машиной и простой машиной.

Основное различие между простой машиной и сложной машиной заключается в том, что простая машина представляет собой один механический элемент, тогда как сложная машина состоит из набора простых машин.

Таким образом, сложная машина представляет собой более сложный механизм, чем простая машина.

Кроме того, используя составную машину, вы можете получить большее механическое преимущество, чем простую машину, поскольку она использует механические преимущества всех своих простых машин. С другой стороны, в составной машине происходят большие потери энергии из-за трения между различными простыми машинами, а это означает, что общая производительность составной машины ниже, чем у простой машины.

➤ См.: Типы простых машин.