简单机械是指不改变物体运动状态的力学装置,包括杠杆、轮轴、滑轮、斜面、楔子和螺旋管。它们广泛应用于生活中,如门铃、摆钟、锁、铅笔刀、钳工锤等都是简单机械。接下来,我们来详细探秘这些简单机械。
1.杠杆:杠杆分为一级杠杆、二级杠杆和三级杠杆。一级杠杆以支点为基础,使力的作用部分移动到比支点较远的物体上。二级杠杆需要两个支点,使力的作用在另一个杠杆上负责移动物体。三级杠杆与二级杠杆相似,但力的方向不一样。
2.轮轴:通过轮子和轴承构造得到的简单机械。能够将力的方向由垂直于地面改变为水平方向。常见的如自行车、手推车等。
3.滑轮:滑轮通过变换力传递的方向和大小,实现力的传递。江南造船历史博物馆里就有一款使用20个滑轮组成的巨型滑轮。
4.斜面:由于斜面的倾斜角度和长度有所不同,在斜面上施加的力可以得到不同的力量效果。利用斜面可以轻松地把重物搬到高处。
5.楔子:楔子广泛应用于日常生活,例如锯子、斧头、钳子等。通过锯齿和楔子嵌合的方式完成割断木头等材料的目的。
6.螺旋管:螺旋管常用于水泵和电动机中。螺旋叶在旋转时,将流体向同一方向压缩和推动,实现物质输送功能。