ماشین‌ها وسایلی هستند که انجام کارها را راحت‌تر می‌کنند. ممکن است در خانه یا مدرسۀ شما، ماشین‌هایی برای شستن لباس، پختن غذا یا حرکت وسایل وجود داشته باشد. بعضی از آنها ممکن است برقی باشند؛ مثل تلویزیون یا کامپیوتر. اما بعضی ماشین‌ها آنقدر ساده هستند که ما هیچ توجهی به آنها نداریم و اصلاً آنها را ماشین نمی‌دانیم. دستگیره‌ای که چفت درب را باز و بسته می‌کند، یک ماشین است. لولای درب نیز یک ماشین است و بدون آن، مشکل است که شما هر بار هنگام ورود یا خروج از اتاق، قطعۀ بزرگی از چوب را از سر راه بردارید.
هر چند، وسایل مکانیکی، پیچیده و بزرگ به نظر می‌آیند؛ اما همۀ آنها از پنج ماشین ساده تشکیل شده‌اند. اهرم، چرخ و محور، سطح شیب‌دار، پیچ، و قرقره. ماشین‌ها به ما امکان می‌دهند تا نیرویی را از نقطه‌ای وارد و آن را از نقطه‌ای دیگر، خارج کنیم. آنها ممکن است جهت نیرو را هم عوض کنند. بنابراین شما دستۀ جک اتومبیل را می‌پیچانید؛ در حالی که اتومبیل بالا می‌رود. ماشین‌ها مقدار نیرو را هم تغییر می‌دهند. شما به وسیلۀ فرغون چیزهایی را حمل می‌کنید که بدون آن نمی‌توانید آنها را حمل کنید.
👇اهرم‌ها به ما کمک می‌کنند تا چیزهای سنگین را بلند کنیم. بیل یک اهرم است؛ فرغون هم یک اهرم است. با یک اهرم بلند که روی محوری تکیه دارد، شما می‌توانید وزنه‌های سنگین را بلند کنید.
👇چرخ و محور، حرکت اجسام سنگین را ممکن می‌سازند. معلولین می‌توانند با صندلی چرخ‌دار جابه‌جا شوند. هر چه‌چرخ‌ها بزرگتر باشند، چرخاندن آنها ساده‌تر است. پره‌های بلند مانند اهرم عمل می‌کنند.
👇سطح‌های شیب‌دار، بالا رفتن از ارتفاع را با طولانی‌تر کردن مسیر، راحت‌تر می‌کنند.
👇پیچ در واقع یک سطح شیب‌دارطولانی است که به دورخود پیچیده شده است. بعضی جک‌های اتومبیل،پیچی شکل هستند که با پیچاندن آن، اتومبیل بالا می‌رود.
👇قرقره‌ها باعث می‌شوند تا به‌وسیلۀ پایین کشیدن طناب، اجسام سنگین بالا بروند. البته به طرف پایین کشیدن، راحت‌تر از بالا کشیدن است. آنها همچنین نیروی کشش را چند برابر می‌کنند. در دستگاههایی که قرقره‌های بزرگ و پیچیده دارند، از چرخ‌های بسیاری استفاده می‌شود. با استفاده از یک سیستم قرقره‌ای، یک نفر می‌تواند یک موتور اتومبیل را بلند کند.
انتقال نیرو
ماشین‌های ساده را می‌توان به هم متصل کرد و از آنها کارهای پیچیده‌تری‌گرفت. در کارخانجات و تعمیرگاه‌ها، ماشین‌ها کارهایی انجام می‌دهند که اگر با دست انجام شوند، زمان زیادی خواهد برد. نیرویی که ماشین‌ها را به کار می‌اندازد، به شیوه‌های مختلف به ماشین‌ها انتقال داده می‌شود.
یک سری از چرخ دنده‌ها، نیرویی را که برای انجام کارهای سنگین لازم است، کاهش می‌دهد. گیردادن دندانه‌های دو چرخ دنده (که در یکدیگر قفل می‌شوند) انواع تغییرات را ممکن می‌سازد. دنده‌ها را می‌توان آن‌چنان ساخت که سریع‌تر یا آهسته‌تر یا در جهات مختلف بگردند.
تسمه‌ها و زنجیرها
بسیاری از ماشین‌های موجود در آشپزخانه، به‌وسیلۀ تسمه‌ها و نوارها می‌گردند؛ از جمله ماشین لباسشویی و دستگاه‌های خشک کن و جوجه‌گردان‌ها. تسمه‌های ظریفی، دستگاه ویدئو را می‌گردانند. اندازه‌های مختلفی از قرقره‌ها، ماشین‌ها را سریع‌تر یا آهسته‌تر می‌گردانند.
اگر یک تسمه بخواهد نیروی شدیدی را منتقل کند، سُر می‌خورد که با استفاده از زنجیر، این مسأله را حل می‌کنند. زنجیر نمی‌تواند سُر بخورد؛ دندانه‌هایی موسوم به زنجیرخور که روی چرخ دنده‌ها قرار دارد، جا می‌افتد. در دوچرخه‌ها از زنجیر استفاده می‌شود.
بازبینی
ماشین‌ها پیوسته پیچیده‌تر می‌شوند و بسیاری از آنها چنان سریع عمل می‌کنند که انسان نمی‌تواند آنها را بازبینی کند. امروزه از دستگاه‌های الکترونیکی برای بازبینی بسیاری از ماشین‌ها استفاده می‌شود. حِس‌گرهای الکتریکی، زمان روشن شدن قسمت‌های دیگر ماشین را به ما اعلام می‌کنند. آنها بازبینی می‌کنند تا همه چیز به خوبی کار کند. این ماشین‌ها خودشان را بازبینی می‌کنند. آنها «روبات» هستند.
کارخانه‌های جدید ممکن است تقریباً به‌طور کامل توسط روبات‌ها بگردند. روبات‌ها می‌توانند بدنۀ یک اتومبیل را مونتاژ کنند و قطعات را با دقت خاصی به یکدیگر جوش دهند. تنها کاری که انسان‌ها باید انجام دهند، این است که گاهگاهی آنها را سرویس یا تعمیر کنند و بر کار آنها نظارت داشته باشند.
👇چرخ دندۀ کوچکتر، چرخ دندۀ بزرگتر را آهسته‌تر می‌چرخاند؛ اما با نیرویی بیشتر.
👇چه چرخ‌ها را با تسمه‌و چه با زنجیر به یکدیگر وصل کنید، نتیجه یکی است؛ در هر دو حالت، چرخ‌ها در یک جهت می‌چرخند.
👇چرخ بزرگتر باعث می‌شود که چرخ کوچکتر سریع‌تر بگردد. شما به آهستگی رکاب می‌زنید اما دوچرخه به سرعت حرکت می‌کنند.
👇چرخ دنده‌ها می‌توانند نیرو را در جهات مختلف انتقال دهند.
👇ضامن به چـرخ ضـامـن‌دار اجازه می‌دهد تنها به جلو بچرخد و به عقب نگردد.
بخشی از کتاب دانشنامه آکسفورد، علم و تکنولوژی از انتشارات پیام بهاران
صفحه 28-29