Μπορεί ένα μηχάνημα να αυξήσει τόσο τη δύναμη όσο και την απόσταση πάνω από την οποία εφαρμόζεται γιατί ή γιατί όχι;
Εδώ είναι γιατί:
* Εργασία: Οι εργασίες ορίζονται ως δύναμη πολλαπλασιασμένη με απόσταση (w =f * d). Αντιπροσωπεύει την ενέργεια που μεταφέρεται από μια δύναμη που ενεργεί σε απόσταση.
* Διατήρηση ενέργειας: Η ενέργεια δεν μπορεί να δημιουργηθεί ή να καταστραφεί, μετασχηματίστηκε μόνο από τη μία μορφή στην άλλη.
* Μηχανήματα ως μετασχηματιστές ενέργειας: Τα μηχανήματα λειτουργούν ως μετασχηματιστές ενέργειας. Δεν δημιουργούν ενέργεια. Απλώς αλλάζουν τη μορφή ενέργειας. Μπορούν να ανταλλάξουν δύναμη για απόσταση ή αντίστροφα.
Παράδειγμα:
* Ένας απλός μοχλός:Εάν σπρώξετε προς τα κάτω στο ένα άκρο ενός μοχλού με μικρή δύναμη σε μεγάλη απόσταση, μπορείτε να σηκώσετε ένα βαρύ αντικείμενο στο άλλο άκρο με μεγάλη δύναμη σε μικρή απόσταση. Εδώ, ο μοχλός αυξάνει τη δύναμη αλλά μειώνει την απόσταση.
* Ένα σύστημα τροχαλίας:Εάν τραβάτε ένα σχοινί συνδεδεμένο με ένα σύστημα τροχαλίας με μια μικρή δύναμη σε μεγάλη απόσταση, μπορείτε να σηκώσετε ένα βαρύ αντικείμενο σε μικρότερη απόσταση. Το σύστημα τροχαλίας αυξάνει την απόσταση αλλά μειώνει τη δύναμη.
Συνοπτικά:
* δύναμη x απόσταση =σταθερά: Για ένα δεδομένο μηχάνημα, το προϊόν δύναμης και απόστασης παραμένει σταθερό.
* Συμπλήρωμα: Εάν αυξήσετε τη δύναμη που εφαρμόζεται από ένα μηχάνημα, πρέπει να μειώσετε την απόσταση πάνω από την οποία ενεργεί και αντίστροφα. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο τα μηχανήματα έχουν σχεδιαστεί για να βελτιστοποιούνται για συγκεκριμένες εργασίες, ανάλογα με τις επιθυμητές απαιτήσεις δύναμης και απόστασης.
