Contenu
Tous les types de machines à pièces mobiles utilisent l'énergie cinétique. Les pièces mobiles, quelle que soit leur complexité, sont une combinaison ou une série de machines simples. Des machines simples sont souvent utilisées pour multiplier l’effort initial exercé ou pour changer la direction d’une force. Les machines simples utilisant l’énergie cinétique comprennent le levier, la poulie, le plan incliné, la roue et l’axe.
Leviers
Les leviers nous permettent de soulever des poids lourds sans trop d'effort en multipliant la force que nous appliquons par simple avantage mécanique. Son fonctionnement nécessite de l’énergie cinétique, car les leviers ne pourront déplacer des objets que si une force extérieure les déplace. Les leviers simples comportent deux parties: le point d'appui et la poignée.
Il existe trois classes de leviers en fonction de l'emplacement de la charge et du pivot et de l'application de la force initiale: première, deuxième et troisième classe. Sur un levier de première classe, le point d'appui est au centre de l'effort et de la charge. En deuxième classe, l'effort se situe au milieu de la charge et du pivot. Sur une troisième classe, la charge est au milieu de l'effort et du pivot.
Poulie
Une poulie est une simple machine composée d'une roue et d'une corde. Comme un levier, il a besoin d’énergie cinétique pour fonctionner. Les poulies sont souvent utilisées pour changer la direction d'une force à appliquer pour déplacer un objet. Par exemple, vous pouvez tirer sur la corde d'une poulie pour soulever un objet, au lieu de soulever l'objet lui-même. Il existe trois types de poulies: fixe, mobile et composée. Les poulies fixes ne modifient que la direction de la force, tandis que les poulies mobiles peuvent multiplier la force que vous appliquez. Les poulies composées sont une combinaison d'une poulie fixe et d'une poulie mobile.
Plan incliné
Un plan incliné vous permet de déplacer facilement des objets lourds vers une altitude plus élevée, mais l'objet en cours de déplacement nécessite une source d'énergie cinétique initiale pour commencer à se déplacer. Un plan incliné a deux extrémités qui diffèrent en hauteur. Vous pouvez facilement déplacer un objet du point le plus bas au point le plus élevé, car l'énergie cinétique initiale nécessaire pour «soulever» l'objet est réduite. Cela ne signifie pas que la force que vous allez dépenser est moindre, car les plans inclinés ne distribuent que la quantité de force nécessaire en créant une ligne de déplacement plus longue, au lieu de simplement soulever l'objet.
Roue et l'essieu
Une roue et un essieu combinent deux objets circulaires de tailles différentes. La roue est le plus gros objet, et l'essieu est le plus petit situé au milieu de la roue. Les essieux peuvent être fixes ou en mouvement, en fonction de l'application. Même si une roue et un essieu peuvent multiplier la quantité de travail qui s’exerce sur elle, il lui faut encore une poussée ou une énergie cinétique pour pouvoir se déplacer. Par exemple, un cycliste doit pédaler pour que le vélo bouge.