Che cosa sono le macchine semplici?

Una macchina non ha bisogno di un motore. Una macchina semplice ti aiuta solo a spingere o tirare più facilmente. Può rendere una forza più grande, cambiarne la direzione o permetterti di applicarla in modo più comodo. Ci sono sei tipi.

1. Leva. Una barra rigida che gira attorno a un punto fisso, il fulcro. Spingi a un'estremità (la forza motrice) per muovere una resistenza all'altra. Esempi: un'altalena a bilico, un piede di porco, una carriola, le forbici (due leve unite).
2. Ruota con asse. Una ruota fissata a un'asta. Girando la ruota grande, l'asta gira con più forza, come nel manico di un cacciavite, in una maniglia o in un volante.
3. Carrucola. Una ruota con una corda intorno. Cambia la direzione di una trazione, per esempio per alzare una bandiera, e più carrucole insieme rendono più facile sollevare i pesi.
4. Piano inclinato. Una rampa. È più facile spingere una scatola pesante su una rampa che sollevarla in verticale.
5. Cuneo. Un doppio piano inclinato che divide le cose: un coltello, un'ascia, un fermaporta.
6. Vite. Un piano inclinato avvolto attorno a un'asta. Trasforma piccoli sforzi di rotazione in una forte trazione, come in un coperchio di barattolo o in un bullone.

C'è un trucco. Le macchine semplici non regalano energia. Se un piano inclinato ti fa usare meno forza, devi spingere su una distanza più lunga. Se una leva ti fa sollevare una pietra pesante con una piccola spinta, la tua estremità si sposta molto di più della pietra. Scambi forza con distanza, e il lavoro totale resta lo stesso (a parte quello perso per l'attrito).

Molti oggetti di tutti i giorni le combinano. Una bicicletta usa ruote con asse, leve nei freni e nei pedali, e ingranaggi. Un paio di forbici combina leve e cunei. Queste macchine funzionano grazie alle forze, e l'attrazione della gravità spesso è il carico.