BASİT MAKİNALAR
Bir işi yapmak için gereken kas kuvvetini azaltarak ya da kuvvet uygulamayı kolaylaştırarak işin yapılmasını basitleştiren bütün yardımcı araçlara basit makineler denir.
Birçok örneği tarihöncesi çağlardan beri kullanılan bu basit makineler 6 gruba ayrılır. Bunlar:
1. Kaldıraç
2. Makara
3. Çıkrık
4. Eğik Düzlem
5. Kama
6. Vida
Makara ile çıkrık kaldıracın, kama ile vida da eğik düzlemin özel birer türü olduğundan, aslında basit makinelerin kaldıraç ve eğik düzlem olmak üzere yalnızca iki temel tipi vardır.
Büyük bir taşı yerinden oynatmaya ya da ağır bir sandığı kaldırmaya çalışan işçilerin taşın yada sandığın altına uzun bir çubuk yerleştirildikleri görülür. Kol demiri ya da manivela denilen bu uzun çubuk bir tür kaldıraçtır. Bu örnekte olduğu gibi her kaldıraçta bir destek ya da dayanak noktası, bu noktanın çevresinde dönebilen bir kaldıraç kolu, yerinden oynatılacak bir yük (direngen kuvvet) ve bu yükü hareket ettirecek bir kuvvet vardır. Ama, destek noktasının yüke ve kuvvete göre konumu değiştiğinde kaldıracın gücüde değişir. Bildiğimiz tahterevalliler, iş yapmaya yardımcı bir araç ya da makine olmamakla birlikte, bu tip kaldıraçların en tipik örneği sayılır.


Kol demirinin, ağır bir taşı yerinden oynatmak üzere birinci
türden bir kaldıraç olarak kullanışı.


Makas ,pense ve kerpeten de gene bu gruptan birer kaldıraç örneğidir. El arabası da ikici türden kaldıraca örnek gösterilebilir. Üçüncü türden kaldıraçlara ise kuvvetimizi destek ile yük arasında bir noktaya uygularız. Maşa ve şeker maşası bu en tipik bu grubun en tipik örnekleridir. Kamışlı oltayla balık avlarken, yakalanan balığı dışarı çekmek için kamışı kaldırdığımızda da gene üçüncü türden bir kaldıraç kullanmış oluruz.

Mekanik Kazanç İlkesi
Bütün basit makineler için geçerli olan bu ilkeyi açıklamanın en iyi yolu kaldıraç örneğidir. Kaldıraçlarda, yükün bulunduğu ilkeyle destek noktası arasındaki uzaklığa yük kolu, destek noktasıyla kuvvetin uyguladığı nokta arasındaki uzaklığa da kuvvet kolu denir. Birinci türden bir kaldıraç olan kol demiriyle ağır bir taşı kaldırmaya çalışırken, olabildiğince az kuvvetle taşı (yükü) yerinden oynatabilmek için kuvvetimizi destekten oldukça uzak bir noktaya uygulamamız gerekir. Başka bir değişle, kuvvet kolu yük kolundan ne kadar büyük olursa uygulamamız gereken kuvvet de o kadar azalacaktır. Çünkü kaldıraçlarda kuvvet ile yük arasındaki bağıntıyı veren genel yasaya göre, yükü kaldırmak için uygulanacak kuvvetle kuvvet kolunun çarpımı, yükün ağırlığı ile yük kolunun çarpımına eşittir. Demek ki, elimizle destek noktası arasındaki uzaklık 20m , destek noktası ile taş arasındaki uzaklık da 2m olursa, 20m 2 metrenin 10 katı olduğuna göre, uyguladığımız kuvvetin 10 katı bir yükü kaldıraç yardımıyla yerden kaldırabiliriz. Bu durumda elde edilen kaldırma kuvveti uygulanan kuvvetin 10 katına eşittir; dolayısıyla kol demirinin sağladığı mekanik kazanç ya da kuvvet kazancı 10’dur. Güçlü bir erkek rahatça 100 kilogramlık bir kuvvet uygulayabileceği için, basit bir kol demiriyle 100*10=1000 kilogramlık, yani 1 tonluk bir kaldırma kuvveti kazanabilir. Kısacası, mekanik kazancı yüksek bir kaldıraç seçildiğinde, oldukça az bir kuvvetle çok ağır bir yükü kaldırmak olanaklıdır. İÖ 3. yüzyılda yaşamış olan Eski Yunanlı bilgin Arşimet, “Bana bir dayanak


Ceviz kıracağı ikinci türden bir kaldıraçtır.


noktası verin, Dünya’ yığ yerinden oynatayım” derken böyle bir kaldıraçtan söz ediyordu.
Bununla birlikte basit makinelerin hiçbiri, mekanik kazancı ne kadar yüksek olursa olsun işten kazanç sağlanamaz; sonuçta makinenin yaptığı iş bizim yaptığımız işe eşittir. “İş = kuvvet * yol” olduğuna göre, mekanik kazanç ilkesi gereğince, yukarıdaki kol demiri örneğinde insanın uyguladığı kuvvetle bu kuvvetin aldığı yolun çarpımı yükün ağırlığıyla kaldırılacağı yüksekliğin çarpımına eşit olacaktır.

(a.a)