機械計算器

簡單機械

簡單機械是可以改變力量的方向或大小的裝置。六種經典的簡單機械是：

• 槓桿： 一根圍繞支點轉動的剛性桿
• 輪軸： 附著在軸上的輪子
• 滑輪： 一個有凹槽的輪子，用於繩索或電纜
• 斜面： 一個與水平面成角度的平面
• 楔形： 兩個背靠背的斜面
• 螺絲： 繞著圓柱的斜面

重要概念

• 理想機械優勢 (IMA)： 假設沒有摩擦或能量損失的機械優勢
• 實際機械優勢 (AMA)： 考慮效率損失後實際達到的機械優勢
• 效率： 有用工作輸出與工作輸入的比率，以百分比表示
• 機械效率： 實際機械優勢與理想機械優勢的比率
• 速度比： 施力移動的距離與負載移動的距離的比率

能量守恆

雖然機械優勢可以減少所需的力量，但它遵循能量守恆原則。這意味著：

• 如果一個機構減少所需的力量，它會增加施力必須施加的距離
• 所做的工作（力量 × 距離）保持不變（不包括由於摩擦造成的損失）
• 能量既不會被創造也不會被摧毀，只會被轉換