Depuis l'Antiquité, l'homme essaie de faciliter son travail. Pour ce faire, il utilise divers appareils. Quels sont les mécanismes les plus simples ? Quels sont les types de ces appareils ? Quelle est la différence entre les mécanismes simples et complexes ? À ce sujet et bien plus encore - plus loin dans l'article.
Informations générales
Mécanismes simples (du grec. "machine, outil") - dispositifs qui donnent un gain de force. Certains de ces appareils sont apparus dans l'Antiquité même. Des mécanismes simples peuvent être des dispositifs indépendants ou être des éléments d'unités plus complexes. Selon le type de construction, la portée de tel ou tel dispositif est également déterminée. L'utilisation de mécanismes simples facilite grandement l'activité humaine. De tels dispositifs donnent un gain de force. Par exemple, un coin enfoncé dans une bûche a plus de puissance que le coup porté au luminaire lui-même. Par conséquent, l'arbre éclate rapidement dans différentes directions. En même temps, le coup porté au coin tombe de haut en bas et des parties de la bûche s'écartent sur les côtés. Autrement dit, dans ce cas, il y a aussi une transformation dans le sens du mouvement.
Mécanismes simples. Exemples
Il existe plusieurs types de luminaires:
Plan incliné
a) la vis est utilisée dans les vis, comme une perceuse dans les marteaux-piqueurs, les perceuses; peut également servir de mécanisme de levage (vis d'Archimède);
b) le coin contribue à une augmentation de la pression en concentrant la masse dans une petite zone. Utilisé dans la balle, la pelle, la lance.
Un levier est un dispositif décrit par Archimède. Peut agir comme un déclencheur, interrupteur.
a) la porte est utilisée pour la transmission par courroie et l'élévation de l'eau du puits.
La roue (inventée en 3000 av. J.-C. par les Sumériens) fait partie intégrante du système d'engrenage utilisé dans les transports.
Le piston contribue à l'utilisation de l'énergie des gaz ou de la vapeur chauffés en expansion. Cet appareil est utilisé dans les machines à vapeur et les armes à feu.
Porte
Cet appareil est un tambour (cylindre) auquel la poignée est attachée. En règle générale, il était utilisé comme mécanisme de levage pour élever l'eau d'un puits. Le gain de force obtenu lors de l'utilisation de la porte est déterminé par le rapport du rayon du cercle le long duquel la poignée se déplace au rayon du cylindre (tambour) sur lequel la corde est enroulée. Le treuil appartient au type de portail moderne. Ce montage est un système qui comprend un cylindre et deux engrenages de rayons différents. Le gain de force, que donne en général le treuil, est déterminé par l'action conjuguée des deux vannes. Les appareils modernes donnent une victoire de quarante cents fois.
Plan incliné
Ce mécanisme simple est également souvent utilisé pour soulever des corps lourds. Le gain en force est déterminé par le rapport de la longueur de l'appareil lui-même à sa hauteur, soumise à un faible frottement. Souvent, pour créer une force importante (par exemple, pour le fonctionnement d'un brise-glace ou pour couper du bois de chauffage), un type de plan incliné est utilisé - un coin. Son action est basée sur le fait qu'avec une force importante dans la direction de la crosse, de grandes forces se forment perpendiculairement aux surfaces latérales de l'appareil. Un autre type de plan incliné est la vis. Tout comme un coin, cet appareil est capable de changer la direction ou la valeur numérique de la force appliquée.
Mécanismes simples. Levier
Il s'agit d'un corps rigide capable de tourner autour d'un support (fixe). La plus petite distance qui sépare le point d'appui et la ligne droite le long de laquelle la force agit sur le levier s'appelle l'épaule de la force. Pour le trouver, vous devez abaisser la perpendiculaire du point d'appui à la ligne d'action de la force. La longueur de cette perpendiculaire sera l'épaule. F1 et F2 sont les forces agissant sur le levier. Les bras agissant sur le dispositif sont L1 et L2. Le levier est alors en équilibre lorsque les forces agissant sur lui sont inversement proportionnelles aux épaules. Cette règle peut être représentée par une formule: F1 / F2=L1 / L2. Ce principe a été établi par Archimède. Cette règle montre qu'une grande force avec un levier peut être équilibrée par une plus petite. La force appliquée à une épaule est autant de fois supérieure à celle appliquée à l'autre qu'une épaule est plus grandeseconde.
Comment les gens utilisent-ils les gadgets aujourd'hui ?
Les mécanismes simples de la vie quotidienne sont très courants. Ainsi, il serait assez difficile d'ouvrir un robinet d'eau s'il n'avait pas une petite poignée, qui est un levier assez efficace. La même chose peut être dite à propos de la clé, qui est utilisée pour desserrer ou serrer des écrous ou des boulons. Plus la poignée est longue, plus l'action sera facile. Ainsi, lorsque vous travaillez avec des écrous et des boulons lourds ou volumineux lors de la réparation de mécanismes complexes, des machines-outils, des voitures, des clés avec des poignées jusqu'à un mètre de long sont utilisées. La porte la plus ordinaire est également l'un des types d'appareils en question.
Si vous essayez d'ouvrir la porte près de sa fixation, ce sera très difficile. Cependant, plus la poignée est éloignée des charnières, plus il est facile d'ouvrir la porte. Un bon exemple est le saut à la perche. Sa longueur est d'environ cinq mètres. Avec l'aide de ce levier et le bon effort, l'athlète parvient à voler jusqu'à une hauteur de six mètres. Le bras long mesure environ trois mètres. Des leviers se retrouvent également dans différentes parties du corps humain et du corps animal. Ce sont, en particulier, les mâchoires, les membres. Des exemples domestiques de levier sont les coupe-fils, les ciseaux pour couper le métal ou le papier. Les machines de différents types ont également des dispositifs dans leur conception qui permettent d'obtenir un gain de force. Par exemple, des pédales ou un frein à main sur un vélo, des poignées de machine à coudre, des touches de piano.
Application complexe de luminaires
Des mécanismes simples se trouvent dans une variété de combinaisons. Les appareils combinés comprennent deux ou plusieurs parties. Il n'est pas nécessaire que ce soit un mécanisme complexe - de nombreux dispositifs simples peuvent être considérés comme complexes. Ainsi, dans le hachoir à viande, il y a une poignée (porte), une vis poussant la viande et un couteau (coin). Dans les montres-bracelets, les aiguilles sont entraînées en rotation au moyen d'un système d'engrenages de diamètres différents et emboîtés les uns dans les autres. L'un des mécanismes simples combinés bien connus est un vérin. Il utilise une combinaison de collier et de vis.
Conclusion
Comme il est devenu clair, des mécanismes simples facilitent grandement le travail d'une personne. Ils peuvent être constitués d'une ou plusieurs parties. En même temps, même en présence de deux éléments ou plus, ils peuvent rester simples, mais ils peuvent aussi être assez complexes. Diverses unités, presses à imprimer, moteurs comprennent plusieurs pièces. Parmi les éléments, il y a des leviers, des blocs, des vis, des roues sur essieux, des plans inclinés, une cale. Tous ces appareils fonctionnent ensemble. Grâce à eux, une personne facilite grandement le travail. Le transfert d'énergie mécanique d'une partie du dispositif à une autre peut se faire de différentes manières. Les chaînes, les courroies, les engrenages ou les engrenages sont considérés comme les dispositifs les plus courants qui aident à transférer la force et à faire bouger les éléments individuels plus lentement ou plus rapidement, dans une direction ou une autre. Les appareils complexes et à grande vitesse sont contrôlés commegénéralement des appareils électroniques. Les capteurs électriques, grâce à un réglage spécial, indiquent quand il est nécessaire d'activer un mécanisme particulier, ils surveillent également le fonctionnement correct et stable du système.
De nombreux appareils sont entrés dans la vie moderne de l'homme depuis les temps anciens. Les gens améliorent constamment des mécanismes complexes, élargissant ainsi la portée de leur application. Sans aucun doute, dans la vie quotidienne d'une personne, divers appareils occupent une place très importante. On ne peut pas imaginer grand-chose sans l'utilisation de mécanismes simples et complexes. Les appareils sont largement utilisés dans la construction, l'agriculture, l'exploitation minière et d'autres domaines d'activité humaine.
