Mgr. Jan Krejčí
Podzim 2013
Jednoduché stroje – rande s fyzikou
 O zvětšení účinků své síly přemýšleli lidé už v
dávných dobách. Co s kusem skály, který zavalil
vchod do jeskyně? Jak stavěli pyramidy, když neměli
jeřáby, bagry a jiné stroje? Když už jejich síla na
překonání jiných sil nestačila, vymysleli, jak zmenšit
sílu, kterou je třeba překonat. Vymysleli jednoduché
stroje, které používáme i dnes.
 Páka, kladka, kladkostroj, šroub,
nakloněná rovina, kolo na hřídeli.
 = jednoduchý stroj, který využíváme k posouvání a zvedání
těžkých břemen.
 Udělej si pokus:
 Potřebuješ dlouhé pravítko, kostku, tužku. Polož kostku na okraj
pravítka podloženého tužkou. Jedním prstem zatlač na různá
místa na druhém konci pravítka tak, abys kostku nadzvedl.
 Výsledek: podložené pravítko se stalo pákou.
 Nejjednodušší páka je pevná tyč. Čím je delší tyč (rameno páky),
tím menší sílu potřebujeme ke zvednutí břemene.
osa otáčení
gravitační síla
břemene
síla rukou
břemeno
rameno síly
síla rukou
gravitační síla
břemene
osa otáčení
břemeno
- ulehčuje zvedání těžkých břemen (mění směr
síly)
- Kladku tvoří kotouče, které mají na obvodu
drážku. Tou prochází lano nebo řetěz.
 Pokus: potřebuješ provaz, větší kostku
(molitanovou), tyč (ukazovátko)
 A) zvedni pomocí provazu kostku ze země na
stůl
 B) vytáhni kostku pomocí tyče tak, že za
provaz táhneš směrem dolů
- Lidé sestavují jednoduché kladky do soustav a
vytvářejí kladkostroje. Ty šetří sílu a umožňují
zvednout i těžké břemeno.
U pevné kladky je rameno
břemena a rameno síly
stejně dlouhé, tíha břemena
a zvedající síla mají stejnou
velikost i směr. Výhoda
pevné kladky je pouze
v tom, že usnadňuje
manipulaci s břemenem –
táhnout za provaz směrem
dolů je snazší než zvedat
břemeno přímo vzhůru. Na volné kladce se
tažná síla rovná
polovině síly břemene.
Upevnění lana
ZVEDANÉ TĚLESO
SÍLA PŮSOBÍCÍ
PŘES LANO NA
TĚLESO
Soustavu kladek nazýváme kladkostroj.
Zvedané těleso
Síla působící přes
lano na těleso
 = slouží ke zvedání břemen, je to šikmá plošina
 Pokus: Podívej se na obrázek a vyzkoušej obě varianty zvedání
předmětu. Předmět zavěs na siloměr, abys mohl změřit sílu.
Jak pokus dopadl?
 Závěr:
 Zvedáme-li předmět vzhůru, musíme použít větší sílu, než
když ho táhneme po hladké desce nakloněné k rovině země.
- čím je dráha nakloněné roviny delší, tím menší síla
nám stačí k přenesení břemene do stejné výšky
- při posouvání je pohyb znesnadňován třením
předmětu o podložku (tření působí při každém
pohybu)
- př. nakloněné roviny: nájezdy, rampy
Mgr. Jan Krejčí - jkrejci@ped.muni.cz
Katedra fyziky, chemie a odborného vzdělávání
Institut pedagogického vývoje a inovací
Pedagogická fakulta Masarykovy univerzity
Poříčí 7, 60300 Brno, CZ