Помощь по Теле2, тарифы, вопросы

Simple machines are tools that make work easier. They have few or no moving parts.These machines use energy to work. There are six types of simple machines . The six types of simple machines are used in our daily life. Simple machines convert a smaller amount of force exerted over a larger distance to a greater amount of force exerted over a shorter distance, or vice versa. The concept of simple machine was introduced by the Greek philosopher Archimedes the 3rd century.

There are six types of simple machines. The six types of simple machines are

• Wedge
• Lever.

Pulley is wheels and axles with a groove around the outside

A pulley needs a rope, chain or belt around the groove to make it do work

Examples: Flag post, Elevator, Window blinds, Crane, Winch.

A screw is an inclined plane wrapped around a shaft or cylinder.

The inclined plane allows the screw to move itself when rotated

Examples: Screw lid jar, drills, door lock, meat grinder, brace and bits,

3) Wedge:

A wedge is used to split an object through the application of force. It is made up of two inclined planes which meet to form a sharp edge. Wedges are used to split things.

Examples: Knives, axe. Forks, pin, chisels.

An inclined plane is a flat surface that is higher on one end, which makes it easier to move heavy objects to a certain height.

Examples: Roller coaster, stirs, sloping roads, ramps, boat propeller,

The wheel and axle is made up of two circular objects. The wheel is the larger object which turns around the smaller object the axle. The axle is a rod that goes through the wheel which allows the wheel to turn,

Examples: Door knobs, Egg beater, Steering wheels, door knobs, pencil sharpener. Gears are a form of wheels and axles

6) Lever:

This is a is a bar rests on a turning point. The turning point is the fulcrum. An object the lever moves is the load. There are three kinds of levers, First order, Second order and third order.

In a first class lever the fulcrum is in the middle and the load and effort is on either side.

Example: see saw

In a second class lever the fulcrum is at the end, with the load in the Middle.

Example: wheelbarrow

In a third class lever the fulcrum is again at the end, but the effort is in the middle.

Example: Pair of tweezers.

Advantage of using the six simple machines:
These six simple machines are used in day to day life. They make the work easier for us. Simple machines are being used hundreds of years before. Even the great pyramids were build by using the simple machines. The inclined plane was used to move heavy stones for building the pyramids. Different combinations of these six simple machines can be used in the building of complex machines.

Sub Topics

The effort is the force applied to the machine.

The load is the force against which the machine does the work.

This ratio is a measure of the advantage that one obtains by using the machine. If a load of 40 N is moved by applying an effort of 10 N on the machine then the mechanical advantage of the machine is given by

Velocity Ratio (V.R)

The "corresponding distance" is the distance moved by the load in the same time as the distance moved by the effort.

The velocity ratio depends only on the design of the machine and is always same for a particular machine. The mechanical advantage on the other hand can vary for a particular machine as it depends on friction.

M.A., V.R. and efficiency have no units as they are ratios between similar quantities.

Effort: The force applied to the machine.

Load: The force against which the machine does the work.

Since the effort does the work on the machine and the load is worked upon by the machine, efficiency can also be expressed as

The efficiency is very often expressed as a percentage i.e.,

It should be noted that 100% efficiency is possible only for an ideal (imaginary) machine. Usually, for all practical purposes the efficiency of a machine is always less than 100%. This is because practical M.A. is always less than theoretical M.A. due to friction and the weight of the moving parts.

A lever is a simple machine that allows you to gain a mechanical advantage in moving an object or in applying a force to an object. It is considered a "pure" simple machine because friction is usually so small that it is not considered a factor to overcome, as in other simple machines.

A lever consists of a rigid bar or beam that is allowed to rotate or pivot about a fulcrum. An applied force is then used to move a load. There are three common types or classes of levers, depending on where the fulcrum and applied force is located.

The mechanical advantage is that you can move a heavy object using less force than the weight of the object, you can propel an object faster by applying a force at a slower speed, or you can move an object further than the distance you apply to the lever.

Questions you may have include:

• What are the parts of a lever?
• What are the three types or classes of levers?
• What are the uses for a lever?

This lesson will answer those questions. Useful tool: Units Conversion

A typical lever consists of a solid board or rod that can pivot about a point or fulcrum . Since humans usually provide energy to levers, "effort" and "load" are often used instead of input and output.

An input force or effort is applied, resulting in moving or applying an output force to a load .

The distance from the applied force or effort force to the fulcrum is called the effort or input arm and the distance from the load to the fulcrum is called the load or output arm .

Since there is typically a very small amount of friction at the fulcrum, overcoming friction is not a factor in a lever as it might be in another simple machine like a ramp or wedge. Thus, we consider a lever a pure simple machine.

Lever configurations

There are three types or classes of levers, according to where the load and effort are located with respect to the fulcrum.

Class 1

A class 1 lever has the fulcrum placed between the effort and load. The movement of the load is in the opposite direction of the movement of the effort. This is the most typical lever configuration.

Class 2

A class 2 lever has the load between the effort and the fulcrum. In this type of lever, the movement of the load is in the same direction as that of the effort. Note that the length of the effort arm goes all the way to the fulcrum and is always greater than the length of the load arm in a class 2 lever.

Class 3

A class 3 lever has the effort between the load and the fulcrum. Both the effort and load are in the same direction. Because of the configuration, the fulcrum must prevent the lever beam from moving upward or downward. Often a bearing is used to allow the beam to pivot.

Note that the length of the load arm goes all the way to the fulcrum and is always greater than the length of the effort arm in a class 3 lever. The result is a force mechanical advantage less than 1.

Uses for a lever

The reason for a lever is that you can use it for a mechanical advantage in lifting heavy loads, moving things a greater distance or increasing the speed of an object.

Increase force

Increase distance moved

You can increase the applied force in order to lift heavier loads.

Increase speed

You can increase the speed that the load moves with Class 1 or Class 3 levers.

Summary

A lever is a simple machine that allows you to gain a mechanical advantage. It consists of a consists of a rigid bar or beam that is allowed to rotate or pivot about a fulcrum, along with an applied force and load. The three types or classes of levers, depend on where the fulcrum and applied force is located.

Uses for a lever are that you can move a heavy object using less force than the weight of the object, propel an object faster by applying a force at a slower speed, or move an object further than the distance you apply to the lever.

Leveraging gives you an advantage

Написанного на Perl . Спустя некоторое время YaBB был переписан на PHP и стал называться YaBB SE .

По мере того как YaBB SE развивался, он становился все больше, и к тому времени появились некоторые аспекты, требующие переделки и усовершенствования проекта. Было принято решение, что лучше всего отделиться от YaBB SE , потому как это было нечто иное, чем YaBB. Самым правильным решением было отказаться от всего что наработано и начать все заново. С этого и началось развитие SMF .

29 сентября 2003 года была выпущена первая версия SMF 1.0 beta1 , которая распространялась только для группы Charter Member . Это было большим минусом, так как форум мог использовать только ограниченный круг людей, входивших в состав данной группы. 10 марта 2004 года вышел первый общедоступный релиз SMF . Веб-форумы на базе SMF 1.1 : ami.lv и не менее популярный iratbildes.lv .

SMF создавался как замена интернет-форуму YaBB SE , который приобрел плохую репутацию из-за проблем его аналога, разработанного на Perl с подобным названием - YaBB .

Первые версии YaBB были известны проблемой производительности и были требовательны к ресурсам. YaBB SE был написан как примерный PHP -порт YaBB , но при этом он был менее требователен к ресурсам и даже лишён проблем с безопасностью.

SMF стартовал как небольшой проект одного из разработчиков YaBB SE , и с целью расширить возможности шаблонов YaBB SE . С тех пор проект постепенно расширялся: добавлялась общая функциональность «заказанная» пользователями, решались проблемы производительности и вопросы безопасности.

Версия 2.0 форума объявлена 8 апреля 2007. Публичный бета-релиз был выпущен 17 марта 2008. К основным нововведениям относятся :

• Абстракция базы данных: планируется поддержка PostgreSQL и SQLite .
• Центр модерации, объединяющий все функции модерации для всех модераторов, а также позволяющий осуществлять премодерацию тем, сообщений и вложений, если это будет необходимо.
• Система предупреждений пользователей
• Дополнительное управление группами пользователей такими как модераторы, а также свободные группы и группы по запросу.
• Поддержка OpenID . Возможность использовать OpenID -аккаунт для регистрации и входа на форум.
• Дополнительные поля в профилях пользователей.
• WYSIWYG -редактор для обеспечения интуитивно понятного интерфейса пользователя.
• Диспетчер задач и система очереди сообщений

Исходный код проекта доступен в публичном репозитории на GitHub github.com/SimpleMachines/SMF2.1

Лицензия

SMF 1.0 и 1.1 публикуются под проприетарной лицензией. В то время как с открытым исходным кодом, перераспределение и / или распространение модифицированных компонентов ограничено уполномоченным органам.

Simple Machines Forum версии 2.0 и 2.1 под лицензией BSD 3-п . Это также открытый исходный код с перераспределением модифицированного кода в зависимости от требований к BSD.

Локализация

Команда SMF

Над SMF работают более 50 человек , в том числе:

• 3 менеджера
• 6 разработчиков
• 3 документатора

Девиз команды: «Малочисленные, гордые, увлечённые!» (The few, the proud, the geeky! (англ.) )

См. также

Напишите отзыв о статье "Simple Machines Forum"

Примечания

Литература

• Phil Hughes (англ.) // Linux Journal . - 2008. - 4 марта.

Ссылки

• - официальный сайт Simple Machines Forum (англ.)
• (рус.)
• (рус.)

Свободные Коммерческие Другие

Отрывок, характеризующий Simple Machines Forum

По опекунским делам рязанского именья, князю Андрею надо было видеться с уездным предводителем. Предводителем был граф Илья Андреич Ростов, и князь Андрей в середине мая поехал к нему.
Был уже жаркий период весны. Лес уже весь оделся, была пыль и было так жарко, что проезжая мимо воды, хотелось купаться.
Князь Андрей, невеселый и озабоченный соображениями о том, что и что ему нужно о делах спросить у предводителя, подъезжал по аллее сада к отрадненскому дому Ростовых. Вправо из за деревьев он услыхал женский, веселый крик, и увидал бегущую на перерез его коляски толпу девушек. Впереди других ближе, подбегала к коляске черноволосая, очень тоненькая, странно тоненькая, черноглазая девушка в желтом ситцевом платье, повязанная белым носовым платком, из под которого выбивались пряди расчесавшихся волос. Девушка что то кричала, но узнав чужого, не взглянув на него, со смехом побежала назад.
Князю Андрею вдруг стало от чего то больно. День был так хорош, солнце так ярко, кругом всё так весело; а эта тоненькая и хорошенькая девушка не знала и не хотела знать про его существование и была довольна, и счастлива какой то своей отдельной, – верно глупой – но веселой и счастливой жизнию. «Чему она так рада? о чем она думает! Не об уставе военном, не об устройстве рязанских оброчных. О чем она думает? И чем она счастлива?» невольно с любопытством спрашивал себя князь Андрей.
Граф Илья Андреич в 1809 м году жил в Отрадном всё так же как и прежде, то есть принимая почти всю губернию, с охотами, театрами, обедами и музыкантами. Он, как всякому новому гостю, был рад князю Андрею, и почти насильно оставил его ночевать.
В продолжение скучного дня, во время которого князя Андрея занимали старшие хозяева и почетнейшие из гостей, которыми по случаю приближающихся именин был полон дом старого графа, Болконский несколько раз взглядывая на Наташу чему то смеявшуюся и веселившуюся между другой молодой половиной общества, всё спрашивал себя: «о чем она думает? Чему она так рада!».
Вечером оставшись один на новом месте, он долго не мог заснуть. Он читал, потом потушил свечу и опять зажег ее. В комнате с закрытыми изнутри ставнями было жарко. Он досадовал на этого глупого старика (так он называл Ростова), который задержал его, уверяя, что нужные бумаги в городе, не доставлены еще, досадовал на себя за то, что остался.
Князь Андрей встал и подошел к окну, чтобы отворить его. Как только он открыл ставни, лунный свет, как будто он настороже у окна давно ждал этого, ворвался в комнату. Он отворил окно. Ночь была свежая и неподвижно светлая. Перед самым окном был ряд подстриженных дерев, черных с одной и серебристо освещенных с другой стороны. Под деревами была какая то сочная, мокрая, кудрявая растительность с серебристыми кое где листьями и стеблями. Далее за черными деревами была какая то блестящая росой крыша, правее большое кудрявое дерево, с ярко белым стволом и сучьями, и выше его почти полная луна на светлом, почти беззвездном, весеннем небе. Князь Андрей облокотился на окно и глаза его остановились на этом небе.
Комната князя Андрея была в среднем этаже; в комнатах над ним тоже жили и не спали. Он услыхал сверху женский говор.
– Только еще один раз, – сказал сверху женский голос, который сейчас узнал князь Андрей.
– Да когда же ты спать будешь? – отвечал другой голос.
– Я не буду, я не могу спать, что ж мне делать! Ну, последний раз…
Два женские голоса запели какую то музыкальную фразу, составлявшую конец чего то.
– Ах какая прелесть! Ну теперь спать, и конец.
– Ты спи, а я не могу, – отвечал первый голос, приблизившийся к окну. Она видимо совсем высунулась в окно, потому что слышно было шуршанье ее платья и даже дыханье. Всё затихло и окаменело, как и луна и ее свет и тени. Князь Андрей тоже боялся пошевелиться, чтобы не выдать своего невольного присутствия.
– Соня! Соня! – послышался опять первый голос. – Ну как можно спать! Да ты посмотри, что за прелесть! Ах, какая прелесть! Да проснись же, Соня, – сказала она почти со слезами в голосе. – Ведь этакой прелестной ночи никогда, никогда не бывало.
Соня неохотно что то отвечала.
– Нет, ты посмотри, что за луна!… Ах, какая прелесть! Ты поди сюда. Душенька, голубушка, поди сюда. Ну, видишь? Так бы вот села на корточки, вот так, подхватила бы себя под коленки, – туже, как можно туже – натужиться надо. Вот так!
– Полно, ты упадешь.
Послышалась борьба и недовольный голос Сони: «Ведь второй час».
– Ах, ты только всё портишь мне. Ну, иди, иди.
Опять всё замолкло, но князь Андрей знал, что она всё еще сидит тут, он слышал иногда тихое шевеленье, иногда вздохи.
– Ах… Боже мой! Боже мой! что ж это такое! – вдруг вскрикнула она. – Спать так спать! – и захлопнула окно.
«И дела нет до моего существования!» подумал князь Андрей в то время, как он прислушивался к ее говору, почему то ожидая и боясь, что она скажет что нибудь про него. – «И опять она! И как нарочно!» думал он. В душе его вдруг поднялась такая неожиданная путаница молодых мыслей и надежд, противоречащих всей его жизни, что он, чувствуя себя не в силах уяснить себе свое состояние, тотчас же заснул.

На другой день простившись только с одним графом, не дождавшись выхода дам, князь Андрей поехал домой.
Уже было начало июня, когда князь Андрей, возвращаясь домой, въехал опять в ту березовую рощу, в которой этот старый, корявый дуб так странно и памятно поразил его. Бубенчики еще глуше звенели в лесу, чем полтора месяца тому назад; всё было полно, тенисто и густо; и молодые ели, рассыпанные по лесу, не нарушали общей красоты и, подделываясь под общий характер, нежно зеленели пушистыми молодыми побегами.
Целый день был жаркий, где то собиралась гроза, но только небольшая тучка брызнула на пыль дороги и на сочные листья. Левая сторона леса была темна, в тени; правая мокрая, глянцовитая блестела на солнце, чуть колыхаясь от ветра. Всё было в цвету; соловьи трещали и перекатывались то близко, то далеко.
«Да, здесь, в этом лесу был этот дуб, с которым мы были согласны», подумал князь Андрей. «Да где он», подумал опять князь Андрей, глядя на левую сторону дороги и сам того не зная, не узнавая его, любовался тем дубом, которого он искал. Старый дуб, весь преображенный, раскинувшись шатром сочной, темной зелени, млел, чуть колыхаясь в лучах вечернего солнца. Ни корявых пальцев, ни болячек, ни старого недоверия и горя, – ничего не было видно. Сквозь жесткую, столетнюю кору пробились без сучков сочные, молодые листья, так что верить нельзя было, что этот старик произвел их. «Да, это тот самый дуб», подумал князь Андрей, и на него вдруг нашло беспричинное, весеннее чувство радости и обновления. Все лучшие минуты его жизни вдруг в одно и то же время вспомнились ему. И Аустерлиц с высоким небом, и мертвое, укоризненное лицо жены, и Пьер на пароме, и девочка, взволнованная красотою ночи, и эта ночь, и луна, – и всё это вдруг вспомнилось ему.

A screwdriver is used to pry the lid off a can of paint. What type of lever is the screwdriver in this instance? 1st Class Lever 2nd Class Lever 3rd Class Lever It’s actually acting as an inclined plane. 10

12 3.0 8.3 25 75 10

29 1.7 3.5 28 350 10

Participant Scores 12 Jacob Joey Daniel David Nicole B.

A single pulley is used to hoist a safe with a mass of 45. 0 kg
A single pulley is used to hoist a safe with a mass of 45.0 kg. If the machine is 100% efficient, what effort force will be required to hoist the safe? 45.0 N 90.0 N 205 N 266 N 441 N 10

A snow shovel is an example of which type of lever? (Hint: The handle of the shovel is the fulcrum.) 1st Class 2nd Class 3rd Class 10

How long must an inclined plane be to push a 100 kg object to a height of 2.0 meters using a force of 200 N? Friction can be ignored. 2.0 m 9.8 m 50 m 100 m 200 m 400 m 10

A wheel and axle machine requires an effort force of 5.0 N to lift a load with a mass of 5.1 kg. If the machine is ideal and has a wheel radius of 12 cm, what is the radius of the axle? 1.0 cm 1.2 cm 5.0 cm 10 cm 1.2 m 2.4 m 10

Participant Scores 28 Jacob Joey Daniel David Mackenzie

20 N 25 N 196 N 245 N 1960 N Answer Now 10

What force will be required to push a 500 N box to a height of 2.50 meters on a ramp that is 10.0 meters long and 85% efficient? 4.00 N 50.0 N 106 125 N 147 N 10

1 2 3 4 5 10

0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 Answer Now 10

Participant Scores 44 Jacob Mackenzie 39 Nicole F. Joey Daniel

A ramp is 12 meters long and 3.0 meters high. It takes 145 N of force to push a 400 N crate up the ramp. Determine the efficiency of the ramp. .36 % .69 % 3.0 % 8.2 % 36 % 69 % 145 % 10

An object is placed 1. 75 meters from the fulcrum of a lever
An object is placed 1.75 meters from the fulcrum of a lever. The effort force is 0.50 meters from the fulcrum. What is the actual mechanical advantage if the lever is 95% efficient? .271 .286 .301 3.33 3.50 3.68 Answer Now 10

20% 31% 69% 80% 87% 96% Answer Now 10

Participant Scores 56 Jacob Mackenzie 51 Nicole F. Joey Daniel

A certain ramp is 10 meters long and is 50% efficient
A certain ramp is 10 meters long and is 50% efficient. It requires 25 N of force to push a 50 N crate up the ramp. How tall is the ramp? 1.0 m 2.0 m 2.5 m 3.5 m 4.0 m 5.0 m 22
Participant 1 Participant 2 Participant 3 Participant 4 Participant 5 Participant 6 Participant 7 Participant 8 Participant 9 Participant 10

YouTube Encyclopedic

1 / 5

Views:

• Simple Machines for Kids: Science and Engineering for Children - FreeSchool

  Science - Simple machine (Screw, wedge and lever) - Hindi

  Simple Machines (Song and lyrics)

  Simple Machines Types & Functions Kindergarten,Preschoolers,Kids

  Super Simple Machines: Levers

  Transcription

  You"re watching FreeSchool! Hi everyone! Today we"re going to talk about simple machines. A simple machine is a device that makes work easier by magnifying or changing the direction of a force. That means that simple machines allow someone to do the same work with less effort! Simple machines have been known since prehistoric times and were used to help build the amazing structures left behind by ancient cultures. The Greek philosopher Archimedes identified three simple machines more than 2,000 years ago: the lever, the pulley, and the screw. He discovered that a lever would create a mechanical advantage, which means that using a lever would allow a person to move something that would normally be too heavy for them to shift. Archimedes said that with a long enough lever and a place to rest it, a person could move the world. Over the next few centuries more simple machines were recognized but it was less than 450 years ago that the last of the simple machines, the inclined plane, was identified. There are six types of simple machines: the Lever, the Wheel and Axle, the Pulley, the Inclined plane, the Wedge, and the Screw. Pulleys and Wheel and Axles are both a type of Lever. Wedges and Screws are both types of Inclined Planes. Each type of Simple Machine has a specific purpose and way they help do work. When speaking of simple machines, "work" means using energy to move an object across a distance. The further you have to move the object, the more energy it takes to move it. Let"s see how each type of simple machine helps do work. A LEVER is a tool like a bar or rod that sits and turns on a fixed support called a fulcrum. When you use a lever, you apply a small force over a long distance, and the lever converts it to a larger force over a shorter distance. Some examples of levers are seesaws, crowbars, and tweezers. A Wheel and Axle is easy to recognize. It consists of a wheel with a rod in the middle. You probably already know that it"s easier to move something heavy if you can put it in something with wheels, but you might not know why. For one thing, using wheels reduces the friction - or resistance between surfaces - between the load and the ground. Secondly, much like the lever, a smaller force applied to the rim of the wheel is converted to a larger force traveling a smaller distance at the axle. Wheel and axles are used for machines such as cars, bicycles, and scooters, but they are also used in other ways, like doorknobs and pencil sharpeners. A Pulley is a machine that uses a wheel with a rope wrapped around it. The wheel often has a groove in it, which the rope fits into. One end of the rope goes around the load, and the other end is where you apply the force. Pulleys can be used to move loads or change the direction of the force you are using, and help make work easier by allowing you to spread a weaker force out along a longer path to accomplish a job. By linking multiple pulleys together, you can do the same job with even less force, because you are applying the force along a much longer distance. Pulleys may be used to raise and lower flags, blinds, or sails, and are used to help raise and lower elevators. An Inclined Plane is a flat surface with one end higher than the other. Inclined planes allow loads to slide up to a higher level instead of being lifted, which allows the work to be accomplished with a smaller force spread over a longer distance. You may recognize an inclined plane as the simple machine used in ramps and slides. A Wedge is simply two inclined planes placed back to back. It is used to push two objects apart. A smaller force applied to the back of the wedge is converted to a greater force in a small area at the tip of the wedge. Examples of wedges are axes, knives, and chisels. A Screw is basically an inclined plane wrapped around a pole. Screws can be used to hold things together or to lift things. Just like the inclined plane, the longer the path the force takes, the less force is required to do the work. Screws with more threads take less force to do a job since the force has to travel a longer distance. Examples of screws are screws, nuts, bolts, jar lids, and lightbulbs. These six simple machines can be combined to form compound or complex machines, and are considered by some to be the foundation of all machinery. For example, a wheelbarrow is made of levers combined with a wheel and axle. A pair of scissors is another complex machine: the two blades are wedges, but they are connected by a lever that allows them to come together and cut. We use simple machines to help us do work every day. Every time you open a door or a bottle, cut up your food, or even just climb stairs, you are using simple machines. Take a look and see if you can identify the simple machines around you and figure out how they make it easier to do work.

  Contents

History

The idea of a simple machine originated with the Greek philosopher Archimedes around the 3rd century BC, who studied the Archimedean simple machines: lever, pulley, and screw . He discovered the principle of mechanical advantage in the lever. Archimedes" famous remark with regard to the lever: "Give me a place to stand on, and I will move the Earth." (Greek : δῶς μοι πᾶ στῶ καὶ τὰν γᾶν κινάσω ) expresses his realization that there was no limit to the amount of force amplification that could be achieved by using mechanical advantage. Later Greek philosophers defined the classic five simple machines (excluding the inclined plane) and were able to roughly calculate their mechanical advantage. For example, Heron of Alexandria (ca. 10–75 AD) in his work Mechanics lists five mechanisms that can "set a load in motion"; lever , windlass , pulley , wedge , and screw , and describes their fabrication and uses. However the Greeks" understanding was limited to the statics of simple machines; the balance of forces, and did not include dynamics ; the tradeoff between force and distance, or the concept of work .

Frictionless analysis

Although each machine works differently mechanically, the way they function is similar mathematically. In each machine, a force F in {\displaystyle F_{\text{in}}\,} is applied to the device at one point, and it does work moving a load, F out {\displaystyle F_{\text{out}}\,} at another point. Although some machines only change the direction of the force, such as a stationary pulley, most machines multiply the magnitude of the force by a factor, the mechanical advantage

M A = F out / F in {\displaystyle \mathrm {MA} =F_{\text{out}}/F_{\text{in}}\,}

that can be calculated from the machine"s geometry and friction.

The mechanical advantage can be greater or less than one:

• The most common example is a screw. In most screws, applying torque to the shaft can cause it to turn, moving the shaft linearly to do work against a load, but no amount of axial load force against the shaft will cause it to turn backwards.
• In an inclined plane, a load can be pulled up the plane by a sideways input force, but if the plane is not too steep and there is enough friction between load and plane, when the input force is removed the load will remain motionless and will not slide down the plane, regardless of its weight.
• A wedge can be driven into a block of wood by force on the end, such as from hitting it with a sledge hammer, forcing the sides apart, but no amount of compression force from the wood walls will cause it to pop back out of the block.

A machine will be self-locking if and only if its efficiency η is below 50%:

η ≡ F o u t / F i n d i n / d o u t < 0.50 {\displaystyle \eta \equiv {\frac {F_{out}/F_{in}}{d_{in}/d_{out}}}<0.50\,}

Whether a machine is self-locking depends on both the friction forces (coefficient of static friction) between its parts, and the distance ratio d in /d out (ideal mechanical advantage). If both the friction and ideal mechanical advantage are high enough, it will self-lock.

Proof

When a machine moves in the forward direction from point 1 to point 2, with the input force doing work on a load force, from conservation of energy the input work W 1,2 {\displaystyle W_{\text{1,2}}\,} is equal to the sum of the work done on the load force W load {\displaystyle W_{\text{load}}\,} and the work lost to friction

W 1,2 = W load + W fric (1) {\displaystyle W_{\text{1,2}}=W_{\text{load}}+W_{\text{fric}}\qquad \qquad (1)\,}

If the efficiency is below 50% η = W load / W 1,2 < 1 / 2 {\displaystyle \eta =W_{\text{load}}/W_{\text{1,2}}<1/2\,}

2 W load < W 1,2 {\displaystyle 2W_{\text{load}} 2 W load < W load + W fric {\displaystyle 2W_{\text{load}} W load < W fric {\displaystyle W_{\text{load}}

When the machine moves backward from point 2 to point 1 with the load force doing work on the input force, the work lost to friction W fric {\displaystyle W_{\text{fric}}\,} is the same

W load = W 2,1 + W fric {\displaystyle W_{\text{load}}=W_{\text{2,1}}+W_{\text{fric}}\,}

So the output work is

W 2,1 = W load − W fric < 0 {\displaystyle W_{\text{2,1}}=W_{\text{load}}-W_{\text{fric}}<0\,}

Thus the machine self-locks, because the work dissipated in friction is greater than the work done by the load force moving it backwards even with no input force

Modern machine theory

Kinematic chains

Classification of machines

The identification of simple machines arises from a desire for a systematic method to invent new machines. Therefore, an important concern is how simple machines are combined to make more complex machines. One approach is to attach simple machines in series to obtain compound machines.

However, a more successful strategy was identified by Franz Reuleaux , who collected and studied over 800 elementary machines. He realized that a lever, pulley, and wheel and axle are in essence the same device: a body rotating about a hinge. Similarly, an inclined plane, wedge, and screw are a block sliding on a flat surface.

This realization shows that it is the joints, or the connections that provide movement, that are the primary elements of a machine. Starting with four types of joints, the revolute joint , sliding joint , cam joint and gear joint , and related connections such as cables and belts, it is possible to understand a machine as an assembly of solid parts that connect these joints.

See also

References

1. Chambers, Ephraim (1728), "Table of Mechanicks", Cyclopædia, A Useful Dictionary of Arts and Sciences , London, England, Volume 2, p. 528, Plate 11 .
2. Paul, Akshoy; Roy, Pijush; Mukherjee, Sanchayan (2005), Mechanical sciences: engineering mechanics and strength of materials , Prentice Hall of India, p. 215, ISBN .
3. ^ Asimov, Isaac (1988), Understanding Physics , New York, New York, USA: Barnes & Noble, p. 88, ISBN .
4. Anderson, William Ballantyne (1914). Physics for Technical Students: Mechanics and Heat . New York, USA: McGraw Hill. pp. 112–122. Retrieved 2008-05-11 .
5. ^ Compound machines , University of Virginia Physics Department, retrieved 2010-06-11 .
6. ^ Usher, Abbott Payson (1988). A History of Mechanical Inventions . USA: Courier Dover Publications. p. 98. ISBN .
7. Wallenstein, Andrew (June 2002). . Proceedings of the 9th Annual Workshop on the Design, Specification, and Verification of Interactive Systems . Springer. p. 136. Retrieved 2008-05-21 .
8. ^ Prater, Edward L. (1994), Basic machines (PDF) , U.S. Navy Naval Education and Training Professional Development and Technology Center, NAVEDTRA 14037.
9. U.S. Navy Bureau of Naval Personnel (1971), Basic machines and how they work (PDF) , Dover Publications.
10. Reuleaux, F. (1963) , The kinematics of machinery (translated and annotated by A.B.W. Kennedy) , New York, New York, USA: reprinted by Dover.
11. Cornell University , Reuleaux Collection of Mechanisms and Machines at Cornell University , Cornell University.
12. ^ Chiu, Y. C. (2010), An introduction to the History of Project Management , Delft: Eburon Academic Publishers, p. 42,