Jednoduché stroje VY_32_INOVACE_11_210 STŘEDNÍ ŠKOLA STAVEBNÍ A TECHNICKÁ Ústí nad Labem, Čelakovského 5, příspěvková organizace Páteřní škola Ústeckého kraje Jednoduché stroje VY_32_INOVACE_11_210 Projekt MŠMT EU peníze středním školám Název projektu školy ICT do života školy Registrační číslo projektu CZ.1.07/1.5.00/34.0771 Šablona III/2 Sada 11 Anotace Seznámení s jednoduchými stroji, rozšíření učiva ZŠ Klíčová slova Páka, kladka, nakloněná rovina, kolo na hřídeli, klín Předmět Fyzika Autor, spoluautor Ing. Ivana Gajdošová Jazyk Čeština Druh učebního materiálu Výklad Potřebné pomůcky PC, dataprojektor, pracovní listy Druh interaktivity Výklad pomocí prezentace, doplňování myšlenkové mapy Stupeň a typ vzdělávání Střední škola Cílová skupina 1. ročník, žáci 15 – 16 let Speciální vzdělávací potřeby ne Zdroje Seznam viz poslední strana nebo materiály SŠST Ústí nad Labem, Čelakovského 5

STŘEDNÍ ŠKOLA STAVEBNÍ A TECHNICKÁ Ústí nad Labem, Čelakovského 5, příspěvková organizace Páteřní škola Ústeckého kraje Jednoduché stroje

STŘEDNÍ ŠKOLA STAVEBNÍ A TECHNICKÁ Ústí nad Labem, Čelakovského 5, příspěvková organizace Páteřní škola Ústeckého kraje Jednoduché stroje Přenášejí sílu a mechanický pohyb z jednoho tělesa na jiné Základní myšlenku položil už Archimédes (páka, kladka, šroub), rozvinuta byla především v renesanci Usnadňují konání práce tím, že umožňují působit menší silou, než by bez nich bylo nutné Menší sílu je však nutné vykompenzovat delší dráhou, jelikož W = F . s Obr. 1: Sir Isaac Newton Obr. 1: Archimédes

Páka pevná tyč otáčivá kolem osy, která je k ní kolmá STŘEDNÍ ŠKOLA STAVEBNÍ A TECHNICKÁ Ústí nad Labem, Čelakovského 5, příspěvková organizace Páteřní škola Ústeckého kraje Páka pevná tyč otáčivá kolem osy, která je k ní kolmá velikost potřebné síly je nepřímo úměrná délce ramene Obr. 2: Muž využívající páky k zvednutí kamene Obr. 1: Sir Isaac Newton

STŘEDNÍ ŠKOLA STAVEBNÍ A TECHNICKÁ Ústí nad Labem, Čelakovského 5, příspěvková organizace Páteřní škola Ústeckého kraje Síla F1 je menší než F2 a to právě tolikrát, kolikrát je delší její rameno páky. Obě ramena tak za použití vyznačených sil vytvářejí stejně velkou hodnotu práce W. W = F . s Síla F1 je menší než F2 a to právě tolikrát, kolikrát je delší její rameno páky Obr. 3: Schematický princip páky

Kladka volně otočné kolo s drážkou po obvodě pro vedení provazu STŘEDNÍ ŠKOLA STAVEBNÍ A TECHNICKÁ Ústí nad Labem, Čelakovského 5, příspěvková organizace Páteřní škola Ústeckého kraje Kladka volně otočné kolo s drážkou po obvodě pro vedení provazu pokud je upevněna na konstrukci, jde o pevnou kladku pokud visí volně, jde o volnou kladku spojením obou typů vzniká kladkostroj Obr. 1: Sir Isaac Newton Obr. 4: Pevná kladka využívá hmotnosti toho, kdo vyvíjí sílu

STŘEDNÍ ŠKOLA STAVEBNÍ A TECHNICKÁ Ústí nad Labem, Čelakovského 5, příspěvková organizace Páteřní škola Ústeckého kraje Volná kladka rozkládá potřebnou sílu na dvě poloviny, z nichž jednu na sebe bere těleso, na němž je kladka zavěšena. Obr. 1: Sir Isaac Newton Obr. 5: Volná kladka

Spojením dvou a více kladek vzniká kladkostroj. STŘEDNÍ ŠKOLA STAVEBNÍ A TECHNICKÁ Ústí nad Labem, Čelakovského 5, příspěvková organizace Páteřní škola Ústeckého kraje Spojením dvou a více kladek vzniká kladkostroj. Toto je nejjednodušší kladkostroj, který využívá efektivity volné kladky a mění směr tahu pomocí kladky pevné. Obr. 1: Sir Isaac Newton Obr. 6: Nejjednodušší kladkostroj

STŘEDNÍ ŠKOLA STAVEBNÍ A TECHNICKÁ Ústí nad Labem, Čelakovského 5, příspěvková organizace Páteřní škola Ústeckého kraje Nakloněná rovina jakákoliv rovina nakloněná vzhledem k vodorovnému směru těleso se po ní zvedá směrem vzhůru čím menší je úhel sklonu, tím menší sílu je třeba vynakládat, zároveň se tím ale prodlužuje dráha Kde G je tíha tělesa Obr. 7: Schéma nakloněné roviny F = G . sin α kde G je tíha tělesa

Kolo na hřídeli skládá se z kola a hřídele STŘEDNÍ ŠKOLA STAVEBNÍ A TECHNICKÁ Ústí nad Labem, Čelakovského 5, příspěvková organizace Páteřní škola Ústeckého kraje Kolo na hřídeli skládá se z kola a hřídele kolo má větší poloměr než hřídel a otáčet jím vyžaduje menší sílu, která se následně na hřídeli zvětšuje princip je podobný páce – čím větší je poloměr kola, tím menší sílu je třeba vynaložit hřídel kolo F1 a R je síla a poloměr většího kola, F2 a r menšího kola Obr. 8: Na principu kola na hřídeli funguje rumpál u studně F1 . R = F2 . r F1 a R je síla a poloměr většího kola, F2 a r menšího kola

Klín těleso na průřezu tvaru trojúhelníku STŘEDNÍ ŠKOLA STAVEBNÍ A TECHNICKÁ Ústí nad Labem, Čelakovského 5, příspěvková organizace Páteřní škola Ústeckého kraje Klín těleso na průřezu tvaru trojúhelníku jeden z nejstarších nástrojů používaných lidmi síla aplikovaná z vrchu na klín se rozkládá kolmo na stěny čím je klín ostřejší, tím jsou síly větší hřídel Obr. 9: Princip klínu

Šroub nakloněná rovina navinutá na válcovou plochu STŘEDNÍ ŠKOLA STAVEBNÍ A TECHNICKÁ Ústí nad Labem, Čelakovského 5, příspěvková organizace Páteřní škola Ústeckého kraje Šroub nakloněná rovina navinutá na válcovou plochu výška jednoho závitu = h F1 . 2πr = F2h kde F1 je síla, kterou na šroub působíme a F2 je odporová síla materiálu, do něhož šroub vniká. Kde F1 je síla, kterou na šroub působíme a F2 je odporová síla materiálu, do něhož šroub vniká

STŘEDNÍ ŠKOLA STAVEBNÍ A TECHNICKÁ Ústí nad Labem, Čelakovského 5, příspěvková organizace Páteřní škola Ústeckého kraje Archimédes prý kdysi řekl „Dejte mi pevný bod ve vesmíru a já pohnu celou Zemí“. Na jaký mechanismus tím reagoval? Kde F1 je síla, kterou na šroub působíme a F2 je odporová síla materiálu, do něhož šroub vniká

STŘEDNÍ ŠKOLA STAVEBNÍ A TECHNICKÁ Ústí nad Labem, Čelakovského 5, příspěvková organizace Páteřní škola Ústeckého kraje Archimédes prý kdysi řekl „Dejte mi pevný bod ve vesmíru a já pohnu celou Zemí“. Na jaký mechanismus tím reagoval? Na páku. Teoreticky by lidská síla stačila k tomu, aby pohnula Zemí v případě, že by působila na dostatečně dlouhou páku. Kde F1 je síla, kterou na šroub působíme a F2 je odporová síla materiálu, do něhož šroub vniká

STŘEDNÍ ŠKOLA STAVEBNÍ A TECHNICKÁ Ústí nad Labem, Čelakovského 5, příspěvková organizace Páteřní škola Ústeckého kraje Použité zdroje: Obr. 1: AUTOR NEUVEDEN. Nature Of Mathematics [online]. [cit. 20.8.2013]. Dostupný na WWW: http://natureofmathematics.wordpress.com/lecture-notes/archimedes/ Obr. 2: AUTOR NEUVEDEN. The Dream of the Week [online]. [cit. 20.8.2013]. Dostupný na WWW: http://thedreamoftheweek.blogspot.cz/2013/04/strengths.html Obr. 3: MIRACETI. Wikipedia.cz [online]. [cit. 20.8.2013]. Dostupný na WWW: http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Paka.png Obr. 4: RINCÓN, César. Wikipedia.cz [online]. [cit. 20.8.2013]. Dostupný na WWW: http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Polea-simple-fija.jpg Obr. 5: AUTOR NEUVEDEN. Wikipedia.cz [online]. [cit. 20.8.2013]. Dostupný na WWW: http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Polea-simple-movil2.jpg Obr. 6: RINCÓN, César. Wikipedia.cz [online]. [cit. 20.8.2013]. Dostupný na WWW: http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Polispasto2.jpg

STŘEDNÍ ŠKOLA STAVEBNÍ A TECHNICKÁ Ústí nad Labem, Čelakovského 5, příspěvková organizace Páteřní škola Ústeckého kraje Použité zdroje: Obr. 7: BOUŠKA, Michal. Wikipedia.cz [online]. [cit. 21.8.2013]. Dostupný na WWW: http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Naklon%C4%9Bna_rovina.png Obr. 8: AUTOR NEUVEDEN. Wikipedia.cz [online]. [cit. 21.8.2013]. Dostupný na WWW: http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Well,_Prague_Satalice.jpg Obr. 9: AUTOR NEUVEDEN. Wikipedia.cz [online]. [cit. 21.8.2013]. Dostupný na WWW: http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Wedge-diagram.svg SVOBODA, Emanuel a kol. Přehled středoškolské fyziky. Praha: Prometheus, 1996, ISBN 80-7196-006-3. AUTOR NEUVEDEN. Jednoduchý stroj [online]. [cit. 21.8.2013]. Dostupný na WWW: http://cs.wikipedia.org/wiki/Jednoduch%C3%BD_stroj AUTOR NEUVEDEN. Páka [online]. [cit. 21.8.2013]. Dostupný na WWW: http://cs.wikipedia.org/wiki/P%C3%A1ka_%28jednoduch%C3%BD_stroj%29

STŘEDNÍ ŠKOLA STAVEBNÍ A TECHNICKÁ Ústí nad Labem, Čelakovského 5, příspěvková organizace Páteřní škola Ústeckého kraje Použité zdroje: AUTOR NEUVEDEN. Kladka [online]. [cit. 21.8.2013]. Dostupný na WWW: http://cs.wikipedia.org/wiki/Kladka AUTOR NEUVEDEN. Nakloněná rovina [online]. [cit. 21.8.2013]. Dostupný na WWW: http://cs.wikipedia.org/wiki/Naklon%C4%9Bn%C3%A1_rovina AUTOR NEUVEDEN. Kolo na hřídeli [online]. [cit. 21.8.2013]. Dostupný na WWW: http://cs.wikipedia.org/wiki/Kolo_na_h%C5%99%C3%ADdeli AUTOR NEUVEDEN. Klín [online]. [cit. 21.8.2013]. Dostupný na WWW: http://cs.wikipedia.org/wiki/Kl%C3%ADn