Les deux familles de base des machines simples sont la famille des leviers et la famille des plans inclinés. Dans la famille de levier sont le levier simple, la poulie et la roue et l'essieu. Au sein de la famille plan incliné sont le plan incliné simple, le coin et la vis. Ces machines simples créent un avantage mécanique lorsque vous les utilisez, car elles vous permettent d'exercer plus de force avec moins d'énergie sur des charges que vous ne pouvez pas déplacer normalement.

Leviers - Levier simple

Le meilleur illustration d'un levier simple est une bascule que vous pourriez trouver sur une aire de jeux. Il se compose d'une longue plate-forme étroite équilibrée sur un point d'appui. Au lieu de deux enfants utilisant la bascule, imaginez que la charge que vous voulez soulever repose à une extrémité et que vous appuyez sur l'autre. La position du pivot détermine l'efficacité du levier. Plus le point d'appui est proche de la charge, plus vous obtenez un effet de levier. C'est pourquoi les pieds-de-biche ont leur forme. Le petit coude à l'extrémité du pied-de-biche est le point d'appui le plus proche possible de la charge que vous voulez soulever.

Leviers - Poulie

La poulie est une machine simple composée de une corde que vous tirez sur une roue. Vous attachez un côté de la corde à la charge que vous voulez déplacer et vous tirez sur la corde de l'autre côté de la roue. Si vous attachez la poulie à un objet solide, tel que le côté d'un bâtiment ou d'un plafond, cela crée une poulie fixe et votre avantage mécanique en est un. Cela signifie que vous devez exercer la même force que le poids de la charge pour le soulever du sol. Si vous attachez la poulie directement à la charge et que vous laissez la poulie se déplacer le long de la corde, cette poulie mobile donnera un avantage mécanique de deux ou plus. Les poulies mixtes sont une combinaison de poulies fixes et mobiles.

Leviers - Roue et essieu

Avec la roue et l'essieu, vous appliquez une force à la roue et la force se multiplie et se transfère à la roue. essieu, qui tourne et exerce une force sur un autre objet, généralement à travers une corde. Le meilleur exemple de cette machine simple est la bicyclette. Vous poussez les pédales externes avec vos pieds et cela transfère la force à l'essieu et aux engrenages, ce qui déplace la roue arrière.

Plan incliné - Plan incliné simple

La rampe pour fauteuil roulant est un exemple du plan incliné simple. Imaginez essayer de soulever un 150 lb. personne dans un fauteuil roulant trois pieds dans les airs. Ce serait très difficile pour vous et impossible pour la personne dans la chaise. Pourtant, si la rampe est assez longue, vous ou la personne dans le fauteuil roulant pouvez pousser le fauteuil roulant à trois pieds du sol. Le plan incliné agit en transformant la force de poussée horizontale en une force de levage verticale. Vous dépensez la même quantité d'énergie parce que vous devez pousser le fauteuil roulant sur la distance de la rampe, mais votre corps n'aura pas à supporter la pression d'une levée du fauteuil roulant.

Avion incliné - Coin

Le coin est une machine simple que vous utilisez pour fendre des charges comme le bois ou les roches. C'est un dispositif triangulaire allongé avec une base plate étroite. Après avoir placé la pointe du coin dans une crevasse dans la roche ou le bois, vous frappez le bord plat avec un maillet. La force vers le bas du maillet se divise en deux directions perpendiculaires aux côtés du coin, ce qui provoque la division de la charge. Une lame de hache est un exemple de coin.

Plan incliné - Vis

La vis transforme une force de rotation en force linéaire. Par exemple, lorsque vous enfoncez une vis dans un mur, vous tournez le tournevis dans un cercle, mais la vis se déplace dans une direction linéaire plus profondément dans le mur. Le même principe s'applique aux vis et aux couvercles de bocal.