理想的な機械の原則
* エネルギーの保存: 理想的なマシンでは、摩擦によるエネルギー損失はありません。 これは、入力力によって行われる作業が、出力力によって行われる作業に等しいことを意味します。
* 作業: 作業は、力に距離を掛けたものとして計算されます(w =f x d)。
関係
* 入力力(FI): マシンに適用する力。
* 入力距離(DI): 入力力を適用する距離。
* 出力力(FO): 機械が及ぼす力。
* 出力距離(do): 出力が作用する距離。
仕事は保存されているので:
* fi * di =fo * do
キーポイント: 入力距離(DI)が出力距離(do)よりも大きい場合、出力力(FO)は入力力(FI)よりも大きくなければなりません。 。
例
シンプルなレバーを想像してみてください:
*レバー(入力力)を遠くに押し下げます。
*レバーは、より短い距離で重いオブジェクト(出力力)を持ち上げます。
これが機能する理由
理想的なマシンでは、距離を力と交換しています。より多くの距離にわたって入力力を適用することにより、より大きな出力力を生成して重いオブジェクトを持ち上げることができます。
重要な注意: 実際のマシンは完全に理想的ではありません。摩擦やその他の要因は、常にエネルギー損失があることを意味するため、出力力は理想的なモデルによって予測されるよりもわずかに少なくなります。