3.यन्त्र (Machine)

सरल यन्त्रः

हामीले दैनिक जीवनमा कार्यहरु छिटो, सजिलो र भरपर्दो तरिकावाट गर्न प्रयोग गरिने, सरल बनावट भएका, औजारलाई सरल यन्त्र भनिन्छ।

सरल यन्त्रको विशेषताहरुः

• कार्यलाइ सहज र सरल गराउँछ।
• कार्यलाई छिटो गराउँछ।
• कार्य गर्न लाग्ने बल (ईफोर्ट) घटाउँछ।
• कार्य गर्न लाग्ने समय, र खर्च घटाउँछ।
• सरल बनावट हुने, अन्य उर्जा आवश्यक नपर्ने।
• स्थानिय स्तरमा नै निर्माण गर्न पनि सकिने
• दैनिक जिवनका कार्यहरुमा वढि प्रयोग हुने।

उदाहरणहरुः गल, चम्चा, कैची, (उत्तोलक), पेचकस, पाँङग्रा र बिँड, छड्के सतह, फेसो, घिर्नी आदि।

लोडः हामीले कार्य गर्नुपर्ने वस्तु, जसको बल वा तौल बढि हुन्छ।

ईफोर्टः कार्य गर्नको लागि हामीले प्रयोग गरेको बल हो।

लोड दुरीः आलम्बदेखी लोडसम्मको दुरीलाई लोड दुरी भनिन्छ।

ईफोर्ट दुरीः आलम्बदेखी ईफोर्टको दुरीलाई ईफोर्ट दुरी भनिन्छ।

यान्त्रिक फाईदाः Mechanical Advantage (M.A)

लोड र ईफोर्टको अनुपातलाई त्यस यन्त्रको यान्त्रिक फाईदा भनिन्छ।

यान्त्रिक फाईदाले गर्दा नै हामीलाई सरल यन्त्रद्वारा कम बल वा ईफोर्टवाट वढी वल लाग्ने लोडमाथी कार्य गर्न सकिएको हो।

यान्त्रिक फाईदा हुनुले, हामीले प्रयोग गरको बललाई, त्यस सरल यन्त्रले कति गुणा बढाउन सक्छ वा हामीले प्रयोग गर्ने बलभन्दा कति गुणा वढि लोडमाथी कार्य गर्न सकिन्छ भन्नु पनि हो।

यान्त्रिक फाईदा (M.A) =       load /Effort       =  L/E

यान्त्रिक फाईदा, एकै प्रकारको परिमाणको अनुपात भएकोले यसको एकाई हुदैन। यान्त्रिक फाईदालाई घर्षणले असर गर्दछ।

कुनै सरल यन्त्रको यान्त्रिक फाईदा 5 छ भन्नुको अर्थ, त्यस यन्त्रले प्रयोग गरिएको ईफोर्टलाई 5 गुणा वढाउँछ वा लगाइएको ईफोर्टले 5 गुणा वढि लोडमाथी कार्य गर्न सकिन्छ भन्ने बुझिन्छ।

गति अनुपातः (Velocity Ratio)

कुनै सरल यन्त्रमा ईफोर्टले पार गरेको दुरी र लोडले पार गरेको दुरीको अनुपातलाई, त्यस सरल यन्त्रको गति अनुपात भनिन्छ।

गति अनुपात = ईफोर्टले पार गरेको दुरी / लोडले पार गरेको दुरी     =    E.d / L.d

कुनै सरल यन्त्रको गति अनुपात 5 छ भन्नुको अर्थ, त्यस यन्त्रमा लोडले 1 मिटर दुरी पार गर्न ईफोर्टले 5 मिटर दुरी पार गर्नुपर्ने हुन्छ वा लोडले 1 मिटर दुरी पार गर्दा ईफोर्टले 5 मिटर दुरी पार गर्छ भन्ने बुझिन्छ।

गति अनुपात, एकै प्रकारको परिमाणको अनुपात भएकोले यसको एकाई हुदैन। गति अनुपारलाई घर्षणले असर गर्दैन।

लागत कार्यः

हामिले गरेको कार्य (सरल यन्त्रमा गरिएको कार्य) = ईफोर्टमा गरेको कार्य = E * E .d  =  (ईफोर्ट*ईफोर्ट दुरी)

उत्पादित कार्यः

सरल यन्त्रले गरेको कार्य = लोडमा गरेको कार्य = L *L.d  = (लोड *लोड दुरी)

कार्यक्षमताः(Efficiency)

कुनै सरल यन्त्रको प्रयोगद्वारा हुने लागत कार्य र उत्पादित कार्यको अनुपातको प्रतिशतलाई त्यस यन्त्रको कार्यक्षमता भनिन्छ।

अथवा, लागत कार्यको कति प्रतिशत उत्पादितकार्यमा रुपान्तरण भयो भन्नु नै त्यस यन्त्रको कार्यक्षमता हो।यसलाई η (ईटा) ले जनाईन्छ र प्रतिशतमा व्यक्त गरिन्छ।

कार्यक्षमता   =  उत्पादित कार्य x 100 %

               लागत कार्य

                 =  यान्त्रिक फाईदा x 100 %

               गति अनुपात

                = लोड x लोड दुरी  x 100 %

              ईफोर्ट x ईफोर्ट दुरी

पूर्ण यन्त्रः

यदि कुनै सरल यन्त्रको कार्यक्षमता 100% छ, भने त्यस प्रकारको सरल यन्त्रलाई पूर्ण यन्त्र भनिन्छ।तर वास्तविक जीवनमा कुनै पनि सरल यन्त्रको कार्यक्षमता 100 %  हुदैन किनकी, घर्षणविनाको कुनै पनि यन्त्र हुदैन र घर्षणले यन्त्रको कार्यक्षमता घटाउँछ (ताप,र अन्य शक्तिमा)।

उत्तोलकको लागिः   

यान्त्रिक फाईदा (M.A) =       load       =  L

                                                Effort           E

गति अनुपात = ईफोर्टले पार गरेको दुरी     =    E.d

             लोडले पार गरेको दुरी      L.d

घिर्नीको लागिः   

यान्त्रिक फाईदा (M.A) =       load                 =        L

                                                  Effort                         E

गति अनुपात  =  प्रयोग गरिएको घिर्नीको संख्या = घिर्नीमा प्रयोग गरिएको डोरीको खण्ड

 अचल वा संयुक्त घिर्नी प्रणालीमा गति अनुपात = प्रयोग गरिएको घिर्नीको संख्या

एकल चल घिर्नी (१ मात्र चल घिर्नी छ भने) गति अनुपात = 2

चल घिर्नी (१ भन्दा वढी चल घिर्नी छ भने) गति अनुपात = प्रयोग गरिएको घिर्नीको संख्या

कार्यक्षमता =  यान्त्रिक फाईदा x 100 %

             गति अनुपात

पाँङ्ग्रा र बिँडको लागिः   

यान्त्रिक फाईदा (M.A) =       load                 =        L

                                                  Effort                         E

गति अनुपात = ईफोर्टले पार गरेको दुरी     =    E.d  =      पाँङग्राको परिधि =  2n R  = R

                 लोडले पार गरेको दुरी            L.d       बिँडको परिधि       2nr       r

कार्यक्षमता        =  उत्पादित कार्य x 100 %

               लागत कार्य

                =  यान्त्रिक फाईदा x 100 %

               गति अनुपात

                = लोड x लोड दुरी  x 100 %

              ईफोर्ट x ईफोर्ट दुरी

पाँङग्रा र बिँडलाई निरन्तरगामी उत्तोलक पनि भनिन्छ किनकी यसले निरन्तर रुपमा 360 डिग्रीमै घुमेर लोडलाई माथी उठाउन सक्छ र यसको दुई छेउमा लोड र ईफोर्ट परेको हुन्छ जसले गर्दा यसलाई उत्तोलक पनि भन्न सकिन्छ।

मोमेन्टः

बलको घुम्ने असरलाई मोमेन्ट भनिन्छ।

मोमेन्ट भर पर्ने दुई कुराहरुः बल र बलदेखीको लम्ब दुरी

मोमेन्ट = बल x लम्ब दुरी

मोमेन्ट वढी भएमा वस्तुमा बलको असर वढि पर्छ र वस्तु घुम्ने वा भाँचिने सम्भावना हुन्छ।

मोमेन्टको नियमः

वस्तु सन्तुलनमा रहेको अवस्थामा घडीको सुईको दिशातिरको मोमेन्ट र घडीको विपरित दिशातिरको मोमेन्ट वरावर हुन्छ।