Název školy: ZŠ Štětí, Ostrovní 300 Autor: Francová Alena Vzdělávací oblast: Člověk a příroda_Fyzika Datum: 10/2012 Název materiálu: VY_32_INOVACE_FY.7.A.07_Kladka_pevna_a_volna Číslo operačního programu: CZ.1.07/1.4.00/21.1693 Název projektu: PRIMA ŠKOLA Kladka pevná a volná Anotace: Materiál je určen pro žáky 7. ročníku. Slouží k naučení nového učiva.

Kladka pevná: Volně otočné kolo se zářezem, po kterém se pohybuje lano. Může jí být také ozubené kolo se řetězem. Kladka pevná je pevně upevněná na čepu a oba konce lana volně visí dolů.

Rovnováha na kladce pevné: Zapamatujte si: Rovnováha sil na kladce pevné nastane tehdy, jestliže na obou koncích lana působí stejně velké síly, platí tedy: F1=F2

Výpočet velikosti síly.

Příklad: Jakou tahovou sílu musí vyvinout elektromotor nákladního výtahu, jestliže zdvihá dva pytle cementu přes kladku pevnou, každý po 50 kg a hmotnost samotné plošiny výtahu je 30 kg. Rozbor a řešení

Rozbor: Jedná se o kladku pevnou – rovnováha nastane, jestliže na obou stranách kladky působí stejně veliké síly. Síla působící na straně břemene je rovna tíze plošiny s nákladem. Tahová síla motoru musí mít stejnou velikost. Řešení: m=m1+m2+m3 m=50+50+30 m=130 kg G=m∙g G=130 ∙10 G=1 300 N F=G F=1 300 N Motor musí vyvinout tahovou sílu 1 300 N.

Úloha: Jakou největší tíhu může mít těleso, které by mohl zvednout pomocí kladky pevné žák o hmotnosti 60 kg? Vyber správnou odpověď: 60 N 600 N 6 000 N

Úloha: Lano pevné kladky se přetrhne působením síly 5 000 N Úloha: Lano pevné kladky se přetrhne působením síly 5 000 N. Jakou největší hmotnost může mít těleso zvedané pomocí pevné kladky? Vyber správnou odpověď: 500 kg 100 kg 250 kg

Kladka volná: obrácené uspořádání lan a provazu, volně otočné kolo se zářezem, je zavěšena na lanu, tj. není upevněna k nosníku

K zapamatování: Na obou koncích lana na kladce volné působí síly, které jsou poloviční, než je součet tíhy kladky volné a závaží na ní zavěšeného. Platí vztah: F1=F2=G/2

Schematický rozdíl mezi kladkou pevnou a volnou:

Nejjednodušší kladkostroj: Složen z jedné pevné a jedné volné kladky.

KLADKOSTROJ: Síla, kterou působíme na konec lana, je rovna polovině tíhy břemene: Platí vztah: F=G/2

Použití kladky: V technické praxi se kladky používají u nejrůznějších mechanismů, od zavěšení hodinového závaží až po velká zdvihadla, stavební, důlní a těžební stroje, dále pro napínání drátů elektrického vedení, vypínání plachtoví na jachtách, při stavbách drátěných ohrad či plotů apod. Nejčastěji u různých strojů na stavbách, Kladkostroje jsou na téměř všech jeřábech a vyprošťovacích zařízeních, V autodílnách, např. k zdvihání motoru, Velkými kladkami jsou vybaveny těžní věže, kterými se do dolů spouštějí horníci a vyváží se uhlí atd.

KLADKY

Úloha: Jakou sílu musí vyvinout motor jeřábu, jestliže zdvihá panel o hmotnosti 300 kg pomocí kladky volné o hmotnosti 10 kg: Vyřeš úlohu a vyber správné řešení: 1 550 N 3 100 N 6 200 N

Úloha: Jakou silou je napínáno lano troleje u železniční tratě, jestliže hmotnost závaží je 150 kg? Úlohu vyřeš a vyber správné řešení: 1 500 N 4 500 N 3 000 N

Použité zdroje: doc. RNDr. Růžena Kolářová, CSc., PaedDr. Jiří Bohuněk, Fyzika pro 7. ročník základní školy, nakladatelství Prometheus, 2004, ISBN 80-7196-265-1. Tesař J., Jáchim F., Fyzika 1 pro ZŠ, Fyzikální veličiny a jejich měření, pedagogické nakladatelství, a.s., SPN 2007. Tesař J., Jáchim F., Fyzika 2 pro ZŠ, Síla a její účinky-Pohyb těles, pedagogické nakladatelství, a.s., SPN 2008. Rauner K., Havel V., a kol., Fyzika 7 pro ZŠ a víceletá gymnázia, Nakladatelství Fraus 2005 galerie office http://www.fyzika7.tym.sk/obrazky/kladka11.jpg [cit:2012-10-03] http://www.gypri.cz/zde/fyzika/vyuka/stred_f/obr/kruh5.gif [cit:2012-10-03] http://wiki.rvp.cz/@api/deki/files/18585/=kladka.JPG [cit:2012-10-03] http://www.domafit.cz/photo/s0-1826/kladka-zada-siroka-grunsport-c0114.jpg [cit:2012-10-03] http://atombike.cz/images/kladka1.jpg [cit:2012-10-03] http://www.stavospol.cz/underwood/download/images/kladka-zednick-z-500-d.jpg [cit:2012-10-03] http://www.ochranne-prostredky.cz/data/images/1918_0.jpg [cit:2012-10-03] http://www.hriste-piccolino.cz/fotocache/bigorig/kladka-duoswing-3.jpg [cit:2012-10-03] http://vytahy-stavebni.cz/fotografie/alulift.jpg [cit:2012-10-03] http://www.scholaludus.sk/OFV/2/A1/A1-22.jpg [cit:2012-10-03] http://www.bucovice711.cz/wwwfyzika/vyuka/e-learning/pracevykl_files/pevkladka.JPG [cit:2012-10-03] http://pepinator.tym.cz/images/stroje/kladka-volna.png [cit:2012-10-03] http://fyzweb.cz/materialy/sily/paka/f01.jpg [cit:2012-10-03] http://www.techmania.cz/edutorium/data/fil_0889.gif [cit:2012-10-03] http://www.vyukovematerialy.cz/fyzika/obr7/kladka.jpg [cit:2012-10-03] http://media0.717.cz/images/media0:4b5c2437a3704.jpg/Polea-simple-movil2.jpg [cit:2012-10-03] http://vyuka.ic.cz/sily/obr/kladka-draty.jpg [cit:2012-10-03] http://vyuka.ic.cz/sily/obr/kladka-jerabV3S.jpg [cit:2012-10-03] http://www.zeleznicni-modelarstvi.cz/data/products/big/16693.jpg [cit:2012-10-03]

Metodika prezentace: Prezentace slouží k naučení nového učiva. Vysvětlení principu kladky pevné. Žák pochopí, kdy na kladce pevné nastane rovnováha. Žák řeší úlohy na rovnováhu na kladce pevné. Vysvětlení rozdílu mezi kladkou pevnou a volnou. Rovnováha na kladce volné. Žák umí sestavit kladku pevnou a volnou. Žák pochopí, jak vznikne kladkostroj a sestaví nejjednodušší kladkostroj složený z jedné kladky pevné a z jedné kladky volné. Žák řeší úlohy, využije poznatky o rovnováze na kladce. Žák vyjmenuje příklady užití kladek.