מכונה פשוטה – הבדלי גרסאות

תוכן שנמחק תוכן שנוסף
עקרונות פעולה בסיסיים
שורה 17:
היתרון המכני (<math>\ MA</math>) הוא הכוח המופק חלקי הכח המופעל, או הדרך של הכח המופעל חלקי הדרך של הכח המופק:
:<math>\ MA = \frac{F_{out}}{F_{in}}= \frac{D_{in}}{D_{out}}</math>
 
===עקרונות פעולה בסיסיים===
אפשר לצמצם את המכונות הפשוטות לעקרונות בסיסיים ב[[מכניקה של גוף קשיח]], ולכן לשלוש מכונות פשוטות בסיסיות ביותר:
 
גלגל עם ציר או עקרון שימור מומנט: אחדות מן המכונות הפשוטות (מנוף וגלגל עם ציר) משיגות יתרון מכני באמצעות שימור [[מומנט כוח]] סביב [[ציר (הנדסה)|ציר]]: מומנט הוא כוח כפול המרחק מהציר (הזרוע). המומנט לאורך המכונה נשמר, כך שהכוח בנקודה מסוימת עומד ביחס הפוך למרחק הנקודה מהציר. לעומת זאת הדרך שהנקודה עושה בתנועתה יחסית לזרוע.
 
מישור משופע: הטריז, המישור המשופע והבורג כולם פועלים על אותו עיקרון. המישור בתנועתו האופקית גורם לגוף הנוגע בו לנוע בניצב; כוח אופקי המניע את המישור הופך ל[[כוח נורמלי]], שמתחלק לכוח אנכי וכוח אופקי. במכונה פשוטה המישור חופשי לנוע רק אופקית, בעוד הגוף עליו מופעל הכח המופק חופשי לזוז רק אנכית; הכוח האנכי המופק חלקי הכח האופקי המופעל, בהזנחת ה[[חיכוך]], שווה לאחד חלקי [[טנגנס]] זווית השיפוע.
 
מערכת של גלגלות פועלת על העיקרון של שימור הכוח לאורכו של חבל; מספר הפעמים שהחבל נכרך סביב חלק אחד במערכת קובע את היתרון המכני.
 
==סוגי מכונות פשוטות==
* '''[[מנוף (מכניקה)|מנוף]]''' - הוא מוט שנקודה אחת שלו, שנקראת ה[[ציר]], מקובעת, וסביבה מסתובב המוט. היתרון המכני של מנוף הוא המרחק בין הציר לנקודה בה מופעל הכח חלקי המרחק בין הציר לנקודה שבה מופק הכח. [[מומנט כח|מומנט הכח]] שווה לכוח כפול המרחק מהציר, והוא שווה עבור שני הכוחות. לדוגמה, מלקחיים (פלאייר): על הידית הארוכה מופעל כוח באמצעות הידיים, שמוכפל לכוח חזק בהרבה בראש הקצר של המלקחיים. התשלום הוא במרחק: הידיות זזות מרחק רב יותר מהראש. זהו מנוף מהסוג הראשון; שבו הציר נמצא בין הנקודות של הפעלת הכוחות. לעומתו במנוף מן הסוג השני שני הכוחות מופעלים באותו צד של הציר: למשל מפצח אגוזים.
[[קובץ:Wheelaxle quackenbos.gif|שמאל|ממוזער|200px|[[גלגל עם ציר]], מכונה פשוטה המכפילה כוח.]]
* '''[[גלגל עם ציר]]''' - מכונה פשוטה שמכפילה כוח על חשבון דרך ארוכה יותר: היתרון המכני הוא [[קוטר]] ה[[גלגל]] חלקי קוטר ה[[ציר (הנדסה)|ציר]]. מומנט הכח נשמר בגלגל ובציר. דוגמאות הן [[גלגל שיניים]] ומברג ידני, שמכפילים כוח. גלגל של מכונית הוא גלגל עם ציר שמטרתו הפוכה - מחליש כוח כדי להרוויח תנועה מהירה יותר.
*גלגלת
*מישור משופע