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

Transkript

1 Vzdělávání pro efektivní transfer technologií a znalostí v přírodovědných a technických oborech (CZ.1.07/2.3.00/ ) Jednoduché stroje Mgr. Dagmar Panošová, Ph.D. KFY FP TUL TENTO PROJEKT JE SPOLUFINANCOVÁN EVROPSKÝM SOCIÁLNÍM FONDEM A STÁTNÍM ROZPOČTEM ČESKÉ REPUBLIKY.

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

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

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

5 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,...

6 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.

7 Páka - pokus 5. Vypočítejte moment síly závaží: 6. Vypočítejte momenty síly siloměru v různých otvorech:

8 Páka založená na rovnováze momentů sil Pan Pan

9 Páka snaha o minimální r G náklad nakládat dopředu Pan Pan

10 Páka

11 Páka

12 Páka

13 Páka

14 Kladka založená na rovnováze momentů sil hlavníčástí jsou kolečko a provaz / lano pevná x volná x kladkostroj Pan Pan Pan

15 Kladka

16 Kolo na hřídeli založené na rovnováze momentů sil rumpál, navijáky, vodní nebo mlýnské kolo, vodní hamr, brusírny, převody na jízdním kole, mons/c/c8/winch.png

17 Kolo na hřídeli Pan

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

19 Nakloněná rovina velikost potřebné síly závisí na úhlu naklonění roviny

20 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.

21 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 )?

22 nakládací rampy Nakloněná rovina nájezdy skluzavky 107_04.jpg přímá cesta do kopce x serpentiny sklon střechy Pan Pan

23 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

24 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

25 Šroub

26 Šroub Pan

27 Archimédův šroub Šroub

28 Vzdělávání pro efektivní transfer technologií a znalostí v přírodovědných a technických oborech (CZ.1.07/2.3.00/ ) Kyvadla Mgr. Dagmar Panošová, Ph.D. KFY FP TUL TENTO PROJEKT JE SPOLUFINANCOVÁN EVROPSKÝM SOCIÁLNÍM FONDEM A STÁTNÍM ROZPOČTEM ČESKÉ REPUBLIKY.

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

30 Kyvadlo matematické fyzické převratné kónické Blackburnovo torzní Foucaultovo balistické

31 Matematické kyvadlo

32 Matematické kyvadlo

33 Fyzické kyvadlo = jakékoliv těleso kývající kolem osy neprocházející těžištěm

34 Fyzické kyvadlo = jakékoliv těleso kývající kolem osy neprocházející těžištěm

35 Fyzické kyvadlo redukovaná délka kyvadla:

36 Fyzické kyvadlo Využití: měření momentu setrvačnosti tělesa známe polohu těžiště neznáme polohu těžiště metoda přívažku

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

38 Fyzické kyvadlo Využití: kyvadlo u hodin h?v=xl-gxf2mqby ch?v=hejb1i2pneg

39 Fyzické kyvadlo

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

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

42 Blackburnovo kyvadlo skládání kmitů Lissajousovy obrazce

43 Torzní kyvadlo metoda přívažku:

44 Foucaultovo kyvadlo k demonstraci otáčení Země