简单可动元素的新类比类型

描述

一种被称为机器的物理系统使用功率来施加力、调节运动和执行动作。除了自然存在的生物大分子，如分子机器，这个短语经常被用来描述使用发动机或马达的人造设备。机器可以由人、动物和风、水等自然力推动。它们也可以由化学、热能或电能推动。这些机器通常有一个机构系统，形成驱动器输入，以产生特定的输出力和运动应用。它们还可以包含机械系统，通常被称为跟踪性能和协调运动的计算机和传感器。文艺复兴时期的自然哲学家们把搬运货物的六种基本机器称为简单机器。他们还确定了机械优势，即输出力与输入力的比率。

现代机器是复杂的系统，包括易于使用的接口、结构组件、机械和控制组件。各种各样的交通工具，如汽车、火车、船只和飞机，以及家庭和办公室设备，如计算机、建筑物的水和空气处理系统、农业机械、机床、工厂自动化系统和机器人，都是例子。

简单的机器

一种装置可以分解为几个容易移动的部件，这一概念使阿基米德把杠杆、滑轮和螺丝钉描绘成简单的机器。到了文艺复兴时期，这个清单扩展到包括车轮和轴，楔形和愿意飞机。现代的方法来表征机器集中在添加剂允许运动，称为关节。

楔形(手锥子):也许用于控制电力的工具的主要实例是手锥子，也被称为biface和Olorgesailie。手锥子是通过凿石(通常是燧石)制成的，以形成双面边缘或楔形。楔板是一种简单的装置，它将侧向压力和装置的运动直接转化为工件的横向劈裂压力和运动。操作工具所需的努力量决定了可用的功率，但由于功率是力和运动的结合，因此楔形增加了力，同时减少了运动。这种放大或机械效益是进入速度与输出速度之比。

杆:控制权力的另一个关键而直接的工具是杠杆。这是一个有支点的身体。在远离枢轴的地方施加的力在靠近枢轴时由于相应的速度减小而被放大，因为远离枢轴的点的速度大于靠近枢轴的点的速度。杠杆的机械优势用a/b的比值表示，如果a是从支点到施加输入力的点的距离，b是到施加输出力的点的距离。铰链或转动关节被描绘成杠杆的支点。

轮:早期的重要机器是车轮和战车。当牵引负载时，车轮利用杠杆定律来减少克服摩擦所需的努力。为了说明这一点，考虑这样一个事实:将负载推到地面所引起的摩擦力大致相当于支撑轮轴上负载的直接轴承所产生的摩擦力。为了克服轴承中的摩擦阻力，车轮充当杠杆来放大拉力。

弗朗茨·勒洛收集并检查了800多台基本机器，以产生一种简单机器的分类，作为创建新设备的指南。他知道，一个绕着铰链旋转的物体就构成了杠杆、滑轮、轮子和轴，一个在平面上滑动的物体就构成了斜面、楔和螺旋。