6 Jenis Mesin Sederhana

Kerja dilakukan dengan menerapkan a memaksa lebih jauh. Keenam mesin sederhana ini menciptakan kekuatan output yang lebih besar daripada kekuatan input; rasio kekuatan ini adalah keuntungan mekanik dari mesin. Keenam mesin sederhana yang tercantum di sini telah digunakan selama ribuan tahun, dan fisika di balik beberapa di antaranya dikuantifikasi oleh filsuf Yunani Archimedes (ca. 287–212 SM). Ketika dikombinasikan, mesin-mesin ini dapat digunakan bersama untuk menciptakan keuntungan mekanis yang lebih besar, seperti dalam kasus sepeda.

SEBUAH tuas adalah mesin sederhana yang terdiri dari benda kaku (sering berupa batang atau sejenisnya) dan tumpuan (atau poros). Menerapkan gaya ke salah satu ujung benda kaku menyebabkannya berputar tentang titik tumpu, menyebabkan pembesaran gaya di titik lain di sepanjang benda kaku. Ada tiga kelas tuas, tergantung di mana gaya input, gaya output, dan titik tumpu dalam hubungannya satu sama lain. Tuas paling awal digunakan sebagai skala keseimbangan oleh 5000 BCE; Archimedes dikreditkan dengan mengatakan "Beri aku tempat untuk berdiri dan aku akan menggerakkan bumi." Kelelawar bisbol, jungkat-jungkit, gerobak dorong, dan linggis adalah semua jenis pengungkit.

Roda adalah perangkat melingkar yang terpasang pada batang yang kaku di tengahnya. Suatu gaya yang diterapkan pada roda menyebabkan as roda berputar, yang dapat digunakan untuk memperbesar gaya (misalnya dengan memiliki tali angin di sekitar as roda). Sebagai alternatif, gaya yang diberikan untuk memberikan rotasi pada gandar diterjemahkan menjadi rotasi roda. Ini dapat dilihat sebagai jenis tuas yang berputar di sekitar pusat tumpuan. Kombinasi roda dan gandar paling awal yang diketahui adalah model mainan dari gerobak roda empat buatan Mesopotamia sekitar 3500 SM. Bianglala, ban, dan rolling pin adalah contoh roda dan gandar.

Sebuah bidang miring adalah permukaan pesawat yang diatur pada sudut ke permukaan lain. Ini menghasilkan jumlah pekerjaan yang sama dengan menerapkan gaya pada jarak yang lebih jauh. Pesawat miring paling dasar adalah jalan; itu membutuhkan lebih sedikit kekuatan untuk naik ke ketinggian lebih tinggi daripada naik ke ketinggian itu secara vertikal. Tidak ada yang menemukan bidang miring karena terjadi secara alami di alam, tetapi orang menggunakan jalan landai untuk membangun bangunan besar (arsitektur monumental) sedini 10.000–8.500 SM. "On Plane Equilibrium" karya Archimedes menggambarkan pusat gravitasi untuk berbagai bentuk bidang geometri.

Irisan sering dianggap sebagai bidang miring ganda — kedua sisi miring — yang bergerak untuk mengerahkan kekuatan sepanjang sisi. Gaya tegak lurus terhadap permukaan miring, sehingga mendorong dua benda (atau bagian dari satu objek) terpisah. Kapak, pisau, dan pahat semuanya adalah irisan. "Door wedge" yang umum menggunakan gaya pada permukaan untuk memberikan gesekan, bukan hal-hal yang terpisah, tapi itu pada dasarnya masih berupa wedge. Irisan adalah mesin sederhana tertua, yang dibuat oleh nenek moyang kita Homo erectus setidaknya 1,2 juta tahun yang lalu membuat alat-alat batu.

Sekrup adalah poros yang memiliki alur miring di sepanjang permukaannya. Dengan memutar sekrup (menerapkan a torsi), gaya diterapkan tegak lurus terhadap alur, sehingga menerjemahkan gaya rotasi menjadi gaya linier. Ini sering digunakan untuk mengencangkan objek bersama-sama (seperti halnya sekrup dan baut perangkat keras). Orang Babilonia di Mesopotamia mengembangkan sekrup pada abad ke-7 SM, untuk mengangkat air dari tubuh dataran rendah ke tubuh yang lebih tinggi (mengairi kebun dari sungai). Mesin ini nantinya dikenal sebagai sekrup Archimedes.

Katrol adalah roda dengan alur di sepanjang tepinya, tempat tali atau kabel dapat diletakkan. Ini menggunakan prinsip menerapkan kekuatan pada jarak yang lebih jauh, dan juga ketegangan pada tali atau kabel, untuk mengurangi besarnya gaya yang diperlukan. Sistem katrol yang rumit dapat digunakan untuk sangat mengurangi gaya yang harus diterapkan pada awalnya untuk memindahkan objek. Katrol sederhana digunakan oleh orang Babilonia pada abad ke-7 SM; kompleks pertama (dengan beberapa roda) ditemukan oleh orang Yunani sekitar 400 SM. Archimedes menyempurnakan teknologi yang ada, membuat blok dan tekel pertama yang sepenuhnya terealisasi.

Penggunaan pertama dari kata "mesin" ("machina") dalam bahasa Yunani adalah oleh penyair Yunani kuno Homer pada abad ke 8 SM, yang menggunakannya untuk merujuk pada manipulasi politik. Penulis naskah drama Yunani Aeschylus (523-426 SM) dikreditkan dengan menggunakan kata tersebut merujuk pada mesin teater seperti "deus ex machina"atau" dewa dari sebuah mesin. "Mesin ini adalah derek yang membawa para aktor bermain dewa ke panggung.

• Bautista Paz, Emilio, dkk. "Sejarah Singkat Ilustrasi Mesin dan Mekanisme." Dordrecht, Jerman: Springer, 2010. Mencetak.
• Ceccarelli, Marco. "Kontribusi Archimedes pada Mekanika dan Desain Mekanisme." Teori Mekanisme dan Mesin 72 (2014): 86–93. Mencetak.
• Chondros, Thomas G. "Archimedes Life Works and Machines." Teori Mekanisme dan Mesin 45.11 (2010): 1766–75. Mencetak.
• PIsano, Raffaele, dan Danilo Capecchi. "Tentang Akar Archimedean dalam Mekanika Torricelli." The Genius of Archimedes: 23 Berabad-abad Pengaruh pada Matematika, Sains, dan Teknik. Eds. Paipetis, Stephans A. dan Marco Ceccarelli. Prosiding Konferensi Internasional Diadakan di Syracuse, Italia, 8-10 Juni 2010. Dordrecht, Jerman: Springer, 2010. 17–28. Mencetak.
• Waters, Shaun, dan George A. Aggidis. "Lebih dari 2000 Tahun Diperiksa: Menghidupkan Kembali Sekrup Archimedes dari Pompa ke Turbin." Ulasan Energi Terbarukan dan Berkelanjutan 51 (2015): 497–505. Mencetak.