Jednoduché strojeJednoduché stroje

Mezi jednoduché stroje Mezi jednoduché stroje patří pět strojů. Kladkostroj, patří pět strojů. Kladkostroj, Páka, Nakloněná rovina, Volná Páka, Nakloněná rovina, Volná kladka a Pevná kladka.kladka a Pevná kladka.

KladkostrojKladkostroj

• KladkostrojKladkostroj je je jednoduchý strojjednoduchý stroj, který , který vznikne spojením vznikne spojením pevné kladkypevné kladky a a volné kladkyvolné kladky, , příp. více příp. více kladekkladek..

• Kladkostroj kombinuje výhody Kladkostroj kombinuje výhody volné kladky - volné kladky - ušetření ušetření poloviny poloviny sílysíly - a pevné kladky - a pevné kladky - - změna směru sílyzměna směru síly. Např. . Např. tělesotěleso o o tízetíze GG lze zvednout lze zvednout kladkostrojem s 1 volnou a 1 kladkostrojem s 1 volnou a 1 pevnou kladkou silou asi pevnou kladkou silou asi GG/2 /2 směřující směřující dolůdolů..

• Při použití Při použití více kladekvíce kladek se se potřebná síla potřebná síla FF vypočte: vypočte: FF = = GG / / nn , kde , kde GG je tíha břemene + je tíha břemene + volných kladek, volných kladek, nn je počet je počet provazů, na kterých volné provazů, na kterých volné kladky visí. kladky visí.

PákaPáka• PákaPáka je je jednoduchý strojjednoduchý stroj, jehož 3 , jehož 3

nejdůležitější části jsou nejdůležitější části jsou osa otáčeníosa otáčení, , rameno rameno břemenebřemene a a rameno sílyrameno síly. Páka se otáčí kolem . Páka se otáčí kolem osy otáčení, rameno břemene působí na osy otáčení, rameno břemene působí na tělesotěleso (břemeno), na rameno síly působí (břemeno), na rameno síly působí člověk nebo stroj.člověk nebo stroj.

• Páka se využívá nejčastěji pro Páka se využívá nejčastěji pro zmenšenízmenšení sílysíly, , protože velikost síly závisí na délce ramene. protože velikost síly závisí na délce ramene. Čím delší rameno, tím menší je působící síla.Čím delší rameno, tím menší je působící síla.

• V obecnějším případě může na páku působit V obecnějším případě může na páku působit více silvíce sil..

• Páka může mít Páka může mít různé tvaryrůzné tvary - od rovné tyče - od rovné tyče podepřené v jednom místě (páčidlo), přes podepřené v jednom místě (páčidlo), přes dvě páky spojené kloubem (dvě páky spojené kloubem (kleštěkleště), přes ), přes zahnutý tvar (zahnutý tvar (klikaklika), k tvaru kola (), k tvaru kola (volantvolant). ). Páka je skrytá i v Páka je skrytá i v kladcekladce a a kole na hřídelikole na hřídeli..

• Podle umístění ramen páky vzhledem k ose Podle umístění ramen páky vzhledem k ose otáčení lze páky rozdělit na:otáčení lze páky rozdělit na:

• dvojzvratnédvojzvratné - ramena jsou na opačných - ramena jsou na opačných stranách od osy otáčení, stranách od osy otáčení,

• jednozvratnéjednozvratné - obě ramena jsou na stejné - obě ramena jsou na stejné straně od osy otáčení. straně od osy otáčení.

• Podle délky ramen se páky dělí na:Podle délky ramen se páky dělí na:• rovnoramennérovnoramenné - rameno síly je stejně dlouhé - rameno síly je stejně dlouhé

jako rameno břemene,jako rameno břemene,• nerovnoramennénerovnoramenné - délka ramena síly je různá - délka ramena síly je různá

od ramene břemena. od ramene břemena. • Podmínka rovnováhy na páce:Podmínka rovnováhy na páce:• Páka je v rovnováze, jestliže výsledný Páka je v rovnováze, jestliže výsledný

moment silmoment sil působících na páku je působících na páku je nulovýnulový. . • V případě, že na rameno V případě, že na rameno a1a1 působí síla působí síla F1F1 a a

na rameno ana rameno a22 působí síla F působí síla F22, pak podmínku , pak podmínku rovnováhy na páce vyjadřuje vzorec:rovnováhy na páce vyjadřuje vzorec:

• F1F1 . . a1a1 = = F2F2 . . a2a2

Nakloněná rovinaNakloněná rovina

• Nakloněná rovinaNakloněná rovina je je jednoduchý strojjednoduchý stroj, jehož jedinou částí , jehož jedinou částí je rovina nakloněná vzhledem k je rovina nakloněná vzhledem k vodorovnému směruvodorovnému směru, po níž se zvedá , po níž se zvedá tělesotěleso směrem směrem vzhůruvzhůru..

• Nakloněná rovina Nakloněná rovina ušetříušetří sílusílu potřebnou ke zvednutí tělesa potřebnou ke zvednutí tělesa (břemene). Velikost potřebné síly (břemene). Velikost potřebné síly závisí na závisí na úhluúhlu naklonění roviny, neboli naklonění roviny, neboli na na délcedélce a a výšcevýšce nakloněné roviny. nakloněné roviny.

• RovnováhaRovnováha na nakloněné rovině na nakloněné rovině nastane, jestliže na těleso působí síla nastane, jestliže na těleso působí síla FF o velikosti o velikosti

• FF = = GG.sinα.sinα• kde kde GG je je tíhatíha tělesa, tělesa, αα je úhel, který je úhel, který

svírá nakloněná rovina s vodorovným svírá nakloněná rovina s vodorovným směrem,směrem,

• nebo téžnebo též• kde kde GG je tíha tělesa, je tíha tělesa, hh je výška je výška

nakloněné roviny, nakloněné roviny, ll je délka nakloněné je délka nakloněné roviny Nakloněnou rovinu lze najít roviny Nakloněnou rovinu lze najít také u také u šroubušroubu..

Volná kladkaVolná kladka

• Volná kladkaVolná kladka je druh je druh kladkykladky, , kdy je upevněný jeden konec kdy je upevněný jeden konec provazu, na provaze se provazu, na provaze se pohybuje kolečko, na jehož pohybuje kolečko, na jehož oseose je zavěšeno je zavěšeno tělesotěleso ( (břemenobřemeno), ), na druhý konec provazu působí na druhý konec provazu působí síla člověka nebo stroje.síla člověka nebo stroje.

• Volná kladka Volná kladka ušetří asi polovinu ušetří asi polovinu sílysíly. Aby byla volná kladka při . Aby byla volná kladka při zvedánízvedání břemene břemene v rovnovázev rovnováze, , musí na provaz působit musí na provaz působit sílasíla o o polovičnípoloviční velikosti, než je velikosti, než je tíhatíha břemene a kladky. Nevýhodou břemene a kladky. Nevýhodou volné kladky při zvedání je, že je volné kladky při zvedání je, že je nutné zvedat samotnou kladku nutné zvedat samotnou kladku a působit směrem vzhůru stejně a působit směrem vzhůru stejně jako bez kladky. Toto lze jako bez kladky. Toto lze odstranit spojením volné a odstranit spojením volné a pevné kladkypevné kladky do kladkostroje. do kladkostroje.

Pevná kladkaPevná kladka

• Pevná kladkaPevná kladka je druh kladky, je druh kladky, kdy je upevněné kolečko, a to kdy je upevněné kolečko, a to v v oseose, kolem které se otáčí, a , kolem které se otáčí, a provaz je provlečený přes provaz je provlečený přes kladku, na jednom jeho konci kladku, na jednom jeho konci je zavěšeno těleso (je zavěšeno těleso (břemenobřemeno), ), na druhý konec působí síla na druhý konec působí síla člověka nebo stroje.člověka nebo stroje.

• Pevná kladka Pevná kladka neušetří síluneušetří sílu, na , na rozdíl od volné kladky. Aby rozdíl od volné kladky. Aby byla pevná kladka byla pevná kladka v v rovnovázerovnováze, musí na oba konce , musí na oba konce provazu působit provazu působit stejně velkástejně velká síla. Výhodou je síla. Výhodou je změna směruzměna směru síly, např. zvedání břemene se síly, např. zvedání břemene se děje táhaním provazu směrem děje táhaním provazu směrem dolů, nikoliv nahoru.dolů, nikoliv nahoru.