SŠ-COPT Uherský Brod Mgr. Anna Červinková 16. Jednoduché stroje Název SŠ: SŠ-COPT Uherský Brod Autor: Mgr. Anna Červinková Název prezentace (DUMu): 16. Jednoduché stroje Název sady: Fyzika pro 1. ročník středních škol – obor mechanik seřizovač a technik puškař Ročník: 1. Číslo projektu: CZ.1.07./1.5.00/34.0727 Datum vzniku: 12. 11. 2012 Uvedení autoři, není-li uvedeno jinak, jsou autory tohoto výukového materiálu a všech jeho částí. Tento projekt je spolufinancován ESF a státním rozpočtem ČR.

Záměrem této sady výukových materiálů s názvem Fyzika pro 1 Záměrem této sady výukových materiálů s názvem Fyzika pro 1. ročník středních škol – obor mechanik seřizovač a technik puškař je shrnout žákům prvních ročníků technických oborů základní poznatky z daných odvětví fyziky. Jednotlivé DUMy (prezentace) v této sadě přiblíží postupně žákům jednotlivé fyzikální obory, se kterými se setkají v praxi i v hodinách na naší SŠ. Konkrétně tato prezentace je zaměřena na rozlišení a popsání principu činnosti jednoduchých strojů, se kterými se setkáváme v praxi

Jednoduché stroje Přenášejí sílu a mechanický pohyb z jednoho tělesa na druhé Usnadňují práci tím, že mění směr a velikost působící síly Práce, kterou s jejich použitím vykonáme je stejná jako bychom stroje nepoužili

Rozlišujeme dvě skupiny jednoduchých strojů Stroje založené na rovnováze sil (klín, šroub, nakloněná rovina) Stroje založené na rovnováze momentů sil (páka, kladka pevná, kladka volná, kolo na hřídeli)

Páka Je pevná tyč otáčivá kolem kolmé osy Rovnováha nastane v případě, že M1 = M2, tedy F1·d1 = F2·d2 r1 F2 r2 F1

Druhy páky Jednozvratná obě síly působí na jedné straně od osy otáčení Příklad: kleště, nůžky Dvojzvratná síly působí na obou stranách od osy otáčení Příklad: houpačka

Příklad a řešení K přeštípnutí drátu je třeba síly 800 N. Jak velkou silou musíme působit na rameno kleští ve vzdálenosti 20 cm od osy otáčení, je-li délka čelisti 4 cm?

Kladka pevná Mění směr působící síly, ale nemění její velikost F2 F1 r2 O Mění směr působící síly, ale nemění její velikost Ramena mají stejnou velikost, tedy r1 = r2 Rovnováha nastane v případě, že M1 = M2, tedy F1 = F2

Kladka volná Umožňuje zvedat břemena poloviční silou Pro ramena platí r1 = 2·r2 Rovnováha nastane v případě, že M1 = M2, tedy F1 = F2 : 2 r2 F2 F1 r1 O

Kladkostroj Vzniká spojením kladky pevné a kladky volné F2 F1 O

Nakloněná rovina Rovina, která svírá s vodorovnou rovinou úhel α. F FN FG

Těleso je v rovnováze, když jsou v rovnováze síly, které na něj působí Platí: F = FG·sinα, FN = FG·cosα FN FG F α

Příklad 1 Těleso klouže dolů po nakloněné rovině svírající s vodorovnou rovinou úhel 30o. Jak velkou silou rovnoběžnou s nakloněnou rovinou udržíme v rovnováze těleso o hmotnosti 800 kg?

Řešení

Závěrečný test Skupina A Co víte o jednozvratné páce? Určete sílu, kterou zvedneme břemeno přes pevnou kladku, působí-li na něj gravitační síla o velikosti 500N. Jak dělíme jednoduché stroje? Určete vzdálenost chlapce o hmotnosti 25 kg od osy houpačky, jestliže víte, že druhý chlapec o hmotnosti 30 kg vzdálenosti 1,5m. Uveďte příklad tělesa, pohybujícího se po nakloněné rovině

Skupina B Co víte o dvojzvratné páce? Určete sílu, kterou zvedneme břemeno přes volnou kladku, působí-li na něj gravitační síla o velikosti 500N. Co jsou to jednoduché stroje? Určete hmotnost chlapce, sedícího 1,8 m od osy houpačky, jestliže víte, že druhý chlapec o hmotnosti 30 kg sedí ve vzdálenosti 1,5m. Uveďte příklad tělesa, pohybujícího se po nakloněné rovině

Odpovědi Skupina A Obě síly působí na jednom rameni F = 500N Na stroje založené na rovnováze sil a stroje založené na rovnováze momentů sil d = 1,8 m Sáně jedoucí z kopce

Skupina B Síly působí na obou ramenech F = 250N Stroje, které usnadňují práci m = 25 kg Uveďte příklad tělesa, pohybujícího se po nakloněné rovině Auto jedoucí do kopce

Seznam zdrojů pro textovou část LEPIL, O. a kol. Fyzika pro střední školy 1.díl. 3. vyd. Praha: Prometheus s.r.o., 1995 SVOBODA, E. a kol. Přehled středoškolské fyziky. 3. vyd. Praha: Prometheus s.r.o., 2005 MIKULČÁK, J. a kol. Matematické, fyzikální a chemické tabulky a vzorce pro střední školy. 1. vyd. Praha: Prometheus s.r.o., 2005 LEPIL, O. a kol. Sbírka úloh z fyziky pro střední školy. 1. vyd. Praha: Prometheus s.r.o., 1995 BEDNAŘÍK, M. a kol. Fyzika I pro studijní obory SOU. 1. vyd. Praha: Státní pedagogické nakladatelství, 1984

Seznam zdrojů pro použité obrázky Snímek 6 - Neurovelho [2008-19-10]. Dostupný pod licencí Creative Commons 3.0 Unported na WWW: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Pliers.jpg?uselang=cs Snímek 6 - [2006-11-01]. Dostupný pod licencí Public Domain na WWW: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Seesaw-aa.jpg?uselang=cs