Jednostavni stroj
<s>Jednostavni stroj je povijesni naziv za razne alate ili naprave koje su povećavale omjer uložene i dobivene sile.</s><s>Jednostavni strojevi su omogućili čovjeku da obavi radove koji su zahtijevali snagu koja je bila veća od njegove, to jest omogućili su iskorištavanje snage vjetra, snage vode, i snage gorivih tvari.</s><s>Bez njih bio je nezamisliv napredak, a čovjek bi još uvijek bio na primitivnom stupnju razvoja.</s><s>Jednostavni strojevi su:
 poluga
 kotač i osovina 
 koloturnik i kolotura
 kosina
 klin
 vijak.</s>

<s>Poluga</s>

<s>Poluga je čvrsto tijelo, najčešće u obliku ravna ili zakrivljena štapa, koje se pod utjecajem sila može zakretati oko jedne osi.</s><s>Sile koje djeluju na polugu u ravnini okomitoj na os mogućega zakretanja, pomnožene s udaljenostima njihova pravca djelovanja od osi (krak sile), daju momente sile, koji su to veći što je i udaljenost veća.</s><s>Poluga je u ravnoteži kada je algebarski zbroj svih momenata koji djeluju na polugu jednak nuli (zakon poluge).</s><s>Djelovanjem male sile na velikom kraku mogu se ostvariti na malom kraku velike sile i obrnuto.</s><s>Time se razmjerno malim silama mogu svladati velika opterećenja, a na tom principu djeluju različiti alati (škare, kliješta), naprave (polužna vaga, kantar, pedala ili papučica, stezna poluga) ili složeniji mehanizmi, kod osjetljivih pak sprava, na primjer kod pincete (ponekad se naziva i poluga trećeg reda), može se od veće sile postići manja.</s><s>Poluga može biti dvokraka (poluga prvoga reda), kod koje sile djeluju na suprotnim stranama od osi zakretanja, ili jednokraka (poluga drugoga reda), gdje su sve sile s jedne strane u odnosu na os.</s><s>Postavljanje zakona poluge pripisuje se grčkom matematičaru i izumitelju Arhimedu.</s>

<s>Kotač i osovina</s>

<s>Kotač je mehanička naprava okretanjem koje se omogućuje izvršenje nekog rada (pokretanje nekog tijela) uz primjenu manje sile.</s><s>Tako je na primjer sila trenja (otpora gibanju) vozila pri kotrljanju (vozila s kotačima) znatno manja od sile trenja vozila koje kliže podlogom; par ili niz kotača različita promjera, u međusobnom dodiru (zupčanici) ili posredno, preko remena (remenice) ili užeta (koloture), omogućuje prijenos sile u najpovoljnijem iznosu; primijenjen kao zamašnjak, kotač svojom tromošću ujednačuje nejednolike pogonske sile, čime je rad stroja (na primjer parne lokomotive) ili uređaja (na primjer kolovrata) mirniji, a ekonomičnost sustava povećana.</s><s>Naziva se još i kolo, a osim s prijevoznim sredstvima (kolima), razvoj kotača povezan je i s iskorištenjem vodene energije (vodeničko kolo), te za obavljanje različitih poslova (na primjer lončarsko kolo).</s><s>Svrstava se među takozvane jednostavne strojeve, na načelima kojih počiva rad svih današnjih strojeva pa je time i jedan od najznačajnijih tehničkih izuma čovječanstva.</s>

<s>Razvoj kotača bio je polagan, ali stalan na gotovo cijelom planetu.</s><s>Njegov je preteča trupac, s pomoću kojega se podmetanjem i kotrljanjem ispod teških tereta olakšava njihovo pokretanje.</s><s>Pojava kotača vezana je uz kola kao prijevozno sredstvo.</s><s>Najstariji prikazi kotača pronađeni su među ostatcima središnjoazijskih kultura (Ur, oko 2700. pr.</s><s>Kr.), puna su oblika i slični onima iz mlađega kamenog doba, nađenima u tresetištima sjeverne i zapadne Europe.</s><s>Ljubljanski drveni kotač je najstariji drveni kotač s osovinom na svijetu, starost mu iznosi oko 5 150 godina.</s><s>Oko 1700. pr.</s><s>Kr. taj se izum proširio do Kine i Egipta, a prvi kotači sa žbicama pojavljuju se na prikazima borbenih kola starih Rimljana (oko 300. pr.</s><s>Kr.).</s><s>Značajan korak u razvoju kotača bilo je uvođenje ojačanja vijenca metalnim prstenom (bronca, čelik), koji je povećao čvrstoću kotača i njegov otpor habanju.</s><s>Prije europskih istraživanja na pacifičkim otocima kotač nije bio poznat; pretkolumbovske kulture Amerike poznavale su princip kotača, ali nisu nikada razvile njegovu primjenu.</s><s>Za prijenos gibanja i sile u različitim napravama (vitlo, kolotur), kotač se rabi još od antike.</s>

<s>Kolotur i koloturnik</s>

<s>Kolotur je kotač koji služi za prijenos gibanja ili djelovanja sile uz pomoć užeta (remena, lanca) prebačena preko njegova užlijebljena oboda.</s><s>Čvrsti kolotur ima nepomičnu osovinu i služi za promjenu smjera djelovanja sile.</s><s>Pomični kolotur ima pomičnu osovinu; njime se može držati teret u ravnoteži s upola manjom silom, jer se djelovanje tereta raspodjeljuje na dva užeta.</s><s>Koloturnik je sustav kolotura različitih izvedbi, a služi za dizanje velikog tereta malom silom (natezanjem užeta) uz produljenje puta.</s><s>Potencijalni koloturnik sastoji se od jednoga čvrstog i nekoliko pomičnih kolotura; svaki pomični kolotur umanjuje upola silu potrebnu za uravnoteženje težine tereta.</s><s>Naziv potencijalni potječe odatle što sila potrebna za ravnotežu opada s potencijom broja 2. Arhimedov koloturnik sustav je od nekoliko kolotura različitih veličina, od kojih je polovica nepomična i povezana, dok su preostali također međusobno povezani, ali se zajedno pomiču.</s><s>Diferencijalni koloturnik sastoji se od tri kolotura s užetom bez kraja.</s><s>Dva kolotura različitih polumjera nalaze se na istoj osovini, dok je na trećem, pomičnom koloturu obješen teret.</s>

<s>Kosina</s>

<s>Kosina je ravnina nagnuta pod oštrim kutom prema horizontalnoj ravnini.</s><s>Omogućuje podizanje tereta na neku visinu duljim putem, ali manjom silom od one koja bi bila potrebna za podizanje po okomici (vertikali).</s><s>Također, služila je za proučavanje jednoliko ubrzanoga gibanja tijela s ubrzanjem koje je manje od ubrzanja Zemljine sile teže:</s>

<s>gdje je: a - ubrzanje na kosini, g - ubrzanje sile teže, a α - nagib kosine.</s>

<s>Budući da težina tijela uvijek djeluje vertikalno prema dolje, a da se tijelo na kosini ne može gibati u tome smjeru, težina se rastavlja na dvije komponente: komponentu okomitu na kosinu i paralelnu s njome.</s><s>Okomita komponenta pritišće podlogu (podloga uzvraća silom suprotnoga smjera), a paralelna komponenta ubrzava tijelo niz kosinu i vrši rad ako je u tome ne ometaju druge sile (na primjer sila trenja).</s><s>Uvjet je mirovanja tijela na kosini da je sila trenja jednaka paralelnoj komponenti težine tijela:</s>

<s>gdje je: α - nagib kosine, a G - težina tijela.</s>

<s>Klin</s>

<s>Klin je zaoštreno ili zašiljeno tijelo u obliku trokutaste prizme, najčešće od čelika.</s><s>Služi za uvećavanje primijenjene sile i promjenu smjera njezina djelovanja.</s><s>Tijelo u koje se klin zasijeca pritišće okomito na njegove stranice.</s><s>Sila Q može se svladati manjom silom P iznosa:</s>

<s>ako je kut između glavnih dviju ploha α < 45°.</s><s>Upotrebljava se najčešće za kalanje, rezanje i podizanje.</s>

<s>Vijak</s>

<s>Vijak je strojni dio za rastavljivo spajanje dijelova ili za pretvaranje rotacijskoga gibanja u translacijsko.</s><s>Valjkasta je oblika, a duž cijele vanjske strane ili njezina dijela oblikovan je narezanim ili utisnutim navojem, to jest spiralnim užljebljenjem, koje djeluje poput vješto izvedene kosine.</s><s>Navoj se u obliku helikoidne linije ili uske plohe ravnomjernim nagibom ovija oko cilindričnog ili, rjeđe, blago stožastoga tijela i uspinje u smjeru kazaljke na satu (desni navoj) ili obrnuto (lijevi navoj).</s><s>Prema namjeni, navoji imaju različite oblike poprečna presjeka (trokutni, trapezni, pilasti i tako dalje), mogu biti jednovojni ili viševojni (dvovojni, trovojni), metarski ili colni (na primjer cijevni Whitworthov navoj).</s><s>Karakteristične veličine navoja jesu kut profila, teorijska i nosiva dubina, korak i drugo.</s><s>Većinom su standardizirani, premda se iz različitih razloga izvode i izvan standarda.</s><s>Pored tijela s navojem vijak je obično opremljen glavom različita oblika.</s><s>Glava vijka najčešće je šesterostrana prizma, ali može biti i četverokutna, poluokrugla, valjkasta s ravnim ili upuštenim križem, šesterokutom (takozvani imbus-vijak) ili zvijezdom, potom lećasta, krilna, narovašena, očna ili stožasta (utor na glavi vijka).</s>

<s>Vijčani spojevi izvode se vijkom i maticom (glavi slično prizmatično tijelo s navojem unutar središnjega provrta), ili je vijak uvrnut u provrt s navojem jednog od tijela koje se spaja.</s><s>Radi boljega nalijeganja ili radi sprječavanja samoodvrtanja, vijčanom se spoju ispod glave vijka ili ispod matice stavljaju obični i elastični podlošci.</s><s>Često se upotrebljavaju i dvije matice zajedno, od kojih druga, bliža kraju (takozvana protumatica), služi kao osigurač.</s><s>Dosjedni vijci uz stezanje dijelova osiguravaju i njihov točan položaj.</s><s>Struk je na dosjednoj površini gladak i brušen, a rupe razvrtane.</s><s>Vijci za podešavanje imaju na kraju struka poseban izdanak, a služe za postavljanje dijelova u određen međusobni položaj.</s><s>Usadni vijci uvrću se u jedan dio stroja, a nemaju glavu; obično se upotrebljavaju za spojeve kućišta, poklopaca i slično.</s><s>Temeljni ili kotveni vijci povezuju glavne dijelove s postoljem ili temeljem, a izvedeni su ili kao vijci s glavom ili im je glava stožasto prizmatična, rasječena i povinuta, raskovana ili sploštena ili ima neki drugi, često nepravilan oblik koji osigurava dobro držanje kada se zalije u beton temelja.</s><s>Posebna su oblika vijci za drvo, kojima je tijelo blago stožasto i završava kao šiljak.</s><s>Oni se ubrajaju u samonarezne vijke, jer sami sebi narezuju navojnu rupu, odnosno ne trebaju maticu.</s><s>Imaju širok navoj većeg uspona i upuštenu ili poluokruglu glavu s utorom.</s><s>Na sličnom načelu djeluju i vijci za lim te vijci za plastiku, koji često imaju završetak tijela poput nareznoga svrdla.</s>

<s>Osim vijka kao elementa za spajanje, tako se nazivaju i druga tijela s više ili manje helikoidnim oblikom, na primjer brodski vijak ili vijčani propeler, vijak za pretvaranje rotacijskoga gibanja u translacijsko (vreteno) ili Arhimedov vijak.</s>

<s>Izvori</s>

<s>Klasična mehanika</s>

