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Tutti i tipi di macchine con parti in movimento utilizzano energia cinetica. Le parti mobili, non importa quanto complesse, sono una combinazione o una serie di macchine semplici. Le macchine semplici vengono spesso utilizzate per moltiplicare la quantità dello sforzo iniziale esercitato o per cambiare la direzione di una forza. Le macchine semplici che utilizzano energia cinetica includono la leva, la puleggia, il piano inclinato e la ruota e l'asse.
leve
Le leve ci consentono di sollevare pesi pesanti senza troppi sforzi moltiplicando la forza che applichiamo attraverso un semplice vantaggio meccanico. Richiede energia cinetica per funzionare perché le leve non saranno in grado di muovere gli oggetti a meno che una forza esterna non li muova. Le leve semplici hanno due parti: il fulcro e la maniglia.
Esistono tre classi di leve che dipendono da dove si trovano il carico e il fulcro e dove viene applicata la forza iniziale: prima, seconda e terza classe. Su una leva di prima classe, il fulcro è nel mezzo dello sforzo e del carico. Su una seconda classe, lo sforzo è nel mezzo del carico e del fulcro. Su una terza classe, il carico è nel mezzo dello sforzo e del fulcro.
Puleggia
Una puleggia è una semplice macchina fatta di ruota e fune. Come una leva, richiede energia cinetica per funzionare. Le pulegge vengono spesso utilizzate per cambiare la direzione di una forza che è necessario applicare per spostare un oggetto. Ad esempio, è possibile tirare verso il basso la fune di una puleggia per sollevare un oggetto, invece di sollevare l'oggetto stesso. Esistono tre tipi di pulegge: fissa, mobile e composta. Le pulegge fisse cambiano solo la direzione della forza, mentre le pulegge mobili possono moltiplicare la forza applicata. Le pulegge composte sono una combinazione di una puleggia fissa e una mobile.
Piano inclinato
Un piano inclinato consente di spostare facilmente oggetti pesanti su un'elevazione più elevata, ma l'oggetto che viene spostato ha bisogno di una fonte iniziale di energia cinetica per iniziare a muoversi. Un piano inclinato ha due punti finali che differiscono in altezza. Puoi facilmente spostare un oggetto dal punto più basso a quello più alto perché l'energia cinetica iniziale necessaria per “sollevare” l'oggetto è ridotta. Ciò non significa che la forza che spenderai sarà inferiore, perché i piani inclinati distribuiscono solo la quantità di forza necessaria creando una linea di viaggio più lunga, invece di sollevare semplicemente l'oggetto.
Ruota e asse
Una ruota e un asse sono una combinazione di due oggetti circolari di dimensioni diverse. La ruota è l'oggetto più grande e l'asse è quello più piccolo situato al centro della ruota. Gli assi possono essere fissi o mobili, a seconda dell'applicazione. Sebbene una ruota e un asse possano moltiplicare la quantità di lavoro esercitata su di essa, per muoversi è comunque necessaria una spinta o energia cinetica. Ad esempio, un ciclista deve pedalare affinché la bicicletta si muova.