簡單機械的含義介紹

簡單機械是人類在生產勞動實踐中創造的一些簡單生產工具發展演變而來的。它除了包括課本中介紹的槓桿、輪軸、滑輪外，還包括斜面、劈、螺旋等。

起初人們應用簡單機械，主要是為了獲得機械利益，即在機械的幫助下用小的力來獲得大的力。如果把施於機械上的驅動力稱為輸入力，把從機械獲得的有用力稱為輸出力，則機械利益定義為輸出力與輸入力的比值。使用簡單機械，除了改變力的大小，有時是為了改變作用力的方向或作用點的位置，有時則是為了增大位移。

簡單機械工作時處於靜止或低速運動狀態，分析其工作原理時，可以應用力和力矩的平衡條件來求出輸入力和輸出力的關係式。此關係中包含有簡單機械的幾何引數，例如，槓桿支點到力的作用點的距離；滑輪半徑；劈的楔角和斜面的傾角等。如根據這種關係式來改變簡單機械的`幾何引數，就可以使小的（或大的）輸入力與大的（或小的）輸出力相平衡。

當簡單機械工作時，可將它的運動分為平動和轉動，對這兩種不同形式的運動可用不同的方法來計算力所做的功。平動時用力的大小與力的作用點沿力作用線的方向所移動的距離的乘積來計算；轉動時用力矩的大小與繞轉軸所轉動的轉角的乘積來計算。在一般情況下，輸入力做正功，輸出力做負功。如果不考慮摩擦所消耗的功，當簡單機械處於平衡狀態時輸入功與輸出功的代數和為零，或輸入功與輸出功的大小相等。這說明簡單機械雖可省力但不能省功。輸入力小，其作用點移動距離大；輸出力大，其作用點移動距離小。這就是機械功的原理。

簡單機械雖然古老，但它在現代各種機械和儀器中仍然被廣泛採用。許多複雜的機器都是由不同形式的簡單機械組合而成的，因此可以說簡單機械是現代機械的基礎之一。