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Una macchina semplice è un dispositivo meccanico che cambia la direzione o la grandezza di una forza. In generale, queste usano la leva, conosciuta anche come vantaggio meccanico, per amplificare la forza. Sei macchine semplici sono state definite dagli scienziati del Rinascimento sulla base di riferimenti ad antichi documenti greci. Fino alla rivoluzione industriale, si credeva che tutte le macchine fossero una combinazione di queste sei macchine semplici. Tuttavia, alla fine del 1800 era chiaro che questo non era più vero, poiché le macchine più complesse dell’era industriale erano basate su decine di elementi di base che sono analoghi alle macchine semplici†. Le sei macchine semplici originali sono le seguenti.

Leva

Una leva è una piattaforma rigida appoggiata su un perno che può sollevare un carico su un’estremità quando viene applicata una pressione all’altra estremità. L’estremità usata per il sollevamento è più vicina al perno. Una leva permette di sollevare un carico con una pressione relativamente bassa.

Ruota & Asse

Una macchina con una ruota attaccata ad un asse più piccolo in modo tale che girando la ruota si amplifica la forza sull’asse.Un’applicazione più comune per la ruota è quella di ridurre l’attrito per un veicolo che si muove sul terreno in modo da preservare lo slancio.

Puleggia

Una puleggia è una ruota montata che trattiene un cavo, una corda, una catena o un simile attrezzo lungo e flessibile con alta resistenza alla trazione. Una singola puleggia non fa altro che trasferire la forza da un posto all’altro.Pulegge multiple possono essere usate per amplificare la forza.

Piano inclinato

Un piano inclinato, noto anche come rampa, è una piattaforma piatta che è inclinata ad un angolo. Viene utilizzato per elevare o spostare carichi pesanti su ostacoli verticali. Questo richiede meno forza rispetto al sollevamento di un carico dritto verso l’alto, al costo di un aumento della distanza di viaggio.

Cuneo

Un cuneo è uno strumento triangolare che converte la forza applicata alla sua estremità smussata in forze perpendicolari alle sue superfici inclinate. I cunei creano un vantaggio meccanico che è dato dal rapporto tra la lunghezza dell’inclinazione del cuneo e la sua larghezza. Pertanto, i cunei lunghi e sottili amplificano la forza più di quelli corti e grassi. I denti di seghe, coltelli e asce sono esempi di cunei. Anche alcuni dispositivi di fissaggio, come i chiodi, sono basati su un design a cuneo.

Vite

Una vite è un cilindro con una nervatura elicoidale continua. Questi sono comunemente usati come elementi di fissaggio conosciuti anche come viti e sui coperchi dei barattoli.

Le viti hanno una proprietà conosciuta come autobloccante per cui nessuna forza di carico assiale contro l’albero la farà girare all’indietro.Una vite può essere progettata per amplificare la forza e sono usate in macchine come le morse per questo scopo.Una vite può anche essere usata come macchina per muovere le cose. Per esempio, una vite d’acqua è una vite all’interno di un tubo o di un canale che può essere girata per spostare l’acqua. Questo era usato dagli antichi egizi e rimane una macchina rilevante ancora oggi. Una vite ad acqua può anche essere usata al contrario per generare elettricità.

Macchine composte

Le macchine composte sono macchine che sono composte da più macchine semplici. Per esempio, una bicicletta composta da leve, pulegge, ruote e assi.

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