דף ראשי מאמרים מכונה פשוטה

מכונה פשוטה

הרעיון של מכונה פשוטה נולד עם מחקריו של ארכימדס ביוון העתיקה בסביבות המאה ה-3 לפנה"ס, על מכונות פשוטות "ארכימדיאניות": מנוף, גלגלת ובורג. ארכימדס גילה את עקרון היתרון המכני, אך רק ביחסי הכוחות הסטטיים, ולא הבין שהוא קיים על חשבון המרחק שלאורכו פועל הכוח. בכתבי "מכניקה" של הרון מאלכסנדריה במאה ה-1 לספירה, מצוינים חמישה מנגנונים בסיסיים: כננת, מנוף, גלגלת, טריז ובורג. בתקופת הרנסאנס נחקרו כקבוצה חמישה מבין המנגנונים הבסיסיים הקלאסיים שצוינו בפתיחה, ללא הטריז. ב"מכניק" של גלילאו גליליי משנת 1600 הוא מציג תאוריה כוללת דינמית של פעולת מכונות פשוטות, ואת מסקנתו החדשנית שהן משמרות אנרגיה ולא יוצרותאותה.

 

מכונה פשוטה היא מכונה המשנה את כוונו וגודלו של כוח או מומנט כוח, באמצעים מכניים, תוך שימור האנרגיה ההתחלתית (מלבד זו שהולכת לאיבוד בחיכוך). המכונה מגדילה או מקטינה כוח על חשבון המרחק שלאורכו פועל הכוח, כך שאנרגיית העבודה הכללית (כוח כפול מרחק) נשמרת.

מודדים את הפעולה של מכונות פשוטות ביתרון מכני (Mechanical advantage), שהוא היחס בין הכוח המופק (הכוח שהמכונה מפעילה) לכוח הנכנס (הכוח הנדרש כדי להפעיל אותה). היתרון המכני שווה גם ליחס בין הדרך שלאורכה פועל הכוח הנכנס, לבין הדרך שלאורכה פועל הכוח המופק.

בדרך כלל מתייחס המונח למכונות המורכבות מכמה מהמרכיבים הבסיסיים בהם עסקו מדעני הרנסאנס: מנוף, גלגל עם ציר, גלגלת, מישור משופע, טריז ובורג.

מכונה פשוטה יכולה לשמש גם להחלפת כיוון תנועה, ולהחליף תנועה קווית בתנועה סיבובית; דוגמה לכך היא גלגל של חכת דיג עם ציר. לפעמים מכונה פשוטה משמשת דווקא כדי להחליש כוח, ולהרוויח תנועה גדולה או מהירה יותר: כמו גלגל אופניים המסתובב מהר יותר מתנועת הרגליים.

טלפון: 09-8621146, פקס: 09-8870825  רחוב האורג 3, אזה"ת הישן נתניה

ترجمة فوق الأخضر