Jednoduché stroje. Mgr. Dagmar Panošová, Ph.D. KFY FP TUL

Vzdělávání pro efektivní transfer technologií a znalostí v přírodovědných a technických oborech (CZ.1.07/2.3.00/45.0011)

Jednoduché stroje Mgr. Dagmar Panošová, Ph.D. KFY FP TUL

TENTO PROJEKT JE SPOLUFINANCOVÁN EVROPSKÝM SOCIÁLNÍM FONDEM A STÁTNÍM ROZPOČTEM ČESKÉ REPUBLIKY.

Mechanika činnostně

Jednoduché stroje = zařízení, která přenášejí sílu a mechanický pohyb z jednoho tělesa na druhé. Umožňují: • měnit směr síly • přenášet působiště síly • znásobovat velikost síly


Jednoduché stroje • Působíme menší silou → usnadňují konání práce ALE !!! • Působení po větší dráze → vykonaná práce je stejná, nebo dokonce větší


Jednoduché stroje • Jsou založené na dvou principech: rovnováze sil: – nakloněná rovina, klín, šroub rovnováze momentů sil: – páka, kladka, kolo na hřídeli


Páka = tyč otočná kolem pevné osy • podle polohy osy jednozvratná

stavební kolečko, otvírák na láhev piva, louskáček na ořechy, ...

dvojzvratná kleště, nůžky, houpačka, zvedání „přes špalek“, ...


Páka - pokus 1. Sestavte „houpačku“. 2. Zkontrolujte siloměr a určete velikost tíhové síly pro zadané závaží. 3. Změřte vzdálenosti otvorů v „houpačce “ od bodu otáčení. 4. Zavěste závaží do vybraného otvoru a měřte siloměrem v různých otvorech sílu potřebnou pro nastavení rovnováhy.


Páka - pokus 5. Vypočítejte moment síly závaží:

6. Vypočítejte momenty síly siloměru v různých otvorech:


Páka • založená na rovnováze momentů sil

© Pan

© Pan


Páka

• snaha o minimální rG → náklad nakládat dopředu

© Pan

© Pan


Páka


Páka


Páka


Páka


Kladka • založená na rovnováze momentů sil • hlavní částí jsou kolečko a provaz / lano • pevná

x

© Pan

http://cs.wikipedia.org

volná

x

© Pan

kladkostroj

© Pan


Kladka


Kolo na hřídeli • založené na rovnováze momentů sil • rumpál, navijáky, vodní nebo mlýnské kolo, vodní hamr, brusírny, převody na jízdním kole, …

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/com mons/c/c8/Winch.PNG


Kolo na hřídeli

© Pan


Nakloněná rovina • založená na rovnováze sil • ušetří sílu potřebnou ke zvednutí tělesa, nikoliv práci


Nakloněná rovina • velikost potřebné síly závisí na úhlu naklonění roviny


Nakloněná rovina Je výhodnější zvednout dřevěnou bednu o hmotnosti 25 kg do výšky 1 m přímo nebo si pomoci nakloněnou rovinou ze dřeva (f = 0,3 , α = 30°) ?

Pozn.: Statické tření je větší (f = 0,6) » min. F = 250,1 N, ale uplatňuje se jen při roztlačování bedny, pak už je tření dynamické.


Nakloněná rovina Je výhodnější z hlediska vykonané práce zvednout dřevěnou bednu o hmotnosti 250 kg do výšky 1 m přímo nebo si pomoci nakloněnou rovinou ze dřeva (f = 0,3 , α = 30°) ?


Nakloněná rovina • nakládací rampy • nájezdy • skluzavky http://files.ruslet.webnode.cz/200001672-3e97d3ef24/Tu107_04.jpg © Pan

• přímá cesta do kopce x serpentiny © Pan

• sklon střechy


Klín • těleso s průřezem ve tvaru trojúhelníku (trojboký hranol, kužel, jehlan) • jeden z nejstarších předmětů používaných lidmi • základní princip např. sekery, nože, špičky hřebíku …

© Pan


Šroub • hlavní částí je závit (nakloněná rovina navinutá na válci) • Otáčením závitu dochází k posouvání šroubu, nebo k posouvání materiálu v závitu. • síla otáčející šroubem je menší než síla, která posouvá šroub


Šroub


Šroub

© Pan http://img.ahaonline.cz/img/18/full/1243034_.jpg


Šroub • Archimédův šroub

http://www.techmania.cz/info.php?inf=339

Vzdělávání pro efektivní transfer technologií a znalostí v přírodovědných a technických oborech (CZ.1.07/2.3.00/45.0011)

Kyvadla Mgr. Dagmar Panošová, Ph.D. KFY FP TUL

TENTO PROJEKT JE SPOLUFINANCOVÁN EVROPSKÝM SOCIÁLNÍM FONDEM A STÁTNÍM ROZPOČTEM ČESKÉ REPUBLIKY.


Kyvadlo 1.nezbytná pomůcka každé věštkyně 2.chotěbořská hudební skupina 3.kývající těleso


Kyvadlo • • • • • • • • •

matematické fyzické převratné kónické Blackburnovo torzní Foucaultovo balistické …


Matematické kyvadlo


Matematické kyvadlo


Fyzické kyvadlo = jakékoliv těleso kývající kolem osy neprocházející těžištěm


Fyzické kyvadlo = jakékoliv těleso kývající kolem osy neprocházející těžištěm


Fyzické kyvadlo redukovaná délka kyvadla:


Fyzické kyvadlo Využití: •

měření momentu setrvačnosti tělesa známe polohu těžiště

neznáme polohu těžiště – metoda přívažku


Fyzické kyvadlo neznáme polohu těžiště – metoda přívažku 1. změříme periodu bez přívažku (J, T) 2. změříme periodu s přívažkem (JS,TS)


Fyzické kyvadlo Využití: •

kyvadlo u hodin https://www.youtube.com/watc h?v=xl-gxf2MQBY http://www.youtube.com/wat ch?v=HeJB1i2PnEg


Fyzické kyvadlo


Převratné kyvadlo • speciální případ fyzického kyvadla se dvěma rovnoběžnými osami otáčení • poloha os taková, aby jejich vzdálenost byla l*


Kónické kyvadlo • MK, bod na konci závěsu de pohybuje po kružnici


Blackburnovo kyvadlo • skládání kmitů → Lissajousovy obrazce


Torzní kyvadlo

• metoda přívažku:


Foucaultovo kyvadlo • k demonstraci otáčení Země

Jednoduché stroje. Mgr. Dagmar Panošová, Ph.D. KFY FP TUL

Recommend Documents