MECHANIKA TUHÝCH TĚLES 2

7. října 2012 VY_32_INOVACE_170114_Mechanika_tuhych_teles_2_DUM

Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je Mgr. Miroslava Víchová.Obchodní akademie a Střední odborná škola logistická, Opava, příspěvková organizace.

Materiál byl vytvořen v rámci projektu OP VK 1.5 – EU peníze středním školám,registrační číslo CZ.1.07/1.5.00/34.0809.

• ulehčují lidem práci tak, že je možné působit menší silou po delší dráze,

• je to stejná práce, jako kdyby působila větší síla po kratší drázepozn.: v praxi musí být práce větší, neboť působí tření

• jsou založeny na rovnováze momentů sil nebo rovnováze sil

Jednoduché stroje

dále

Kladka Páka Kolo na hřídeli

Nakloněná rovina ŠroubKlín

• kotouč s drážkou po obvodu, kterou je vedeno lano nebo řetěz

• r – rameno síly• na principu dvojzvratné páky• platí rovnováha

Kladka - pevná

dále

2121 FFrFrF

• na obou stranách působí stejné síly

• výhodou pevné kladky je, že F2 působí směrem dolů jako F1, můžeme si tedy pomoci vlastní tíhou

Kladka - pevná

dále

Obr.1

• na principu jednozvratné páky

• platí rovnováha

Kladka - volná

dále

2FFFrFr2 2

121

• břemeno zavěšené na volné kladce můžeme zvedat poloviční silou, ale tíha F1 směřuje nahoru

• při zvedání musíme zvedat i samotnou kladku

Kladka - volná

dále

Obr.2

• spojuje výhody pevné a volné kladky (ušetřením poloviny síly a změnou směru síly)

• potřebná síla se vypočítá

G – tíha tělesa + tíha volných kladekn – počet volných kladek

Kladka - kladkostroj

dále

n2GF1

Obr.3

Kladky v praxi:

• zavěšení hodinového závaží• zdvihadla• u stavebních, důlních a těžebních strojů• při vypínání plachtoví• při stavbách drátěných plotů• u posilovacích strojů• horolezectví

Kladka

další kapitolazpět na obsah

Páka – tyč, která se otáčí kolem pevné osy

• obě síly působí na jedné straně od osy rotace• ramena sil jsou na stejné straně od osy rotace• platí rovnováha

d1, d2 jsou ramena daných sil

Páka - jednozvratná

dále

2211 dFdF

Které předměty pracují na principu jednozvratné páky?

Páka - jednozvratná

dále

• kladivo• kolečko (stavební)• nastavitelný klíč• louskáček *• lis na česnek *• pinzeta *(* 2 jednozvratné páky)

Obr.5

Obr.6 Obr.4

• ramena sil jsou na opačných stranách od osy rotace

• platí rovnováha

d1, d2 jsou ramena daných sil

Páka - dvojzvratná

dále

2211 dFdF

Páka - dvojzvratná

další kapitolazpět na obsah

Které předměty pracují na principu dvojzvratné páky?

• pumpa• laboratorní váhy• houpačka pro děti• závora• kolíček na prádlo *• kleště *• nůžky *(* 2 dvojzvratné páky)

Obr.7

Obr.8 Obr.9

• jedná se o dvojzvratnou páku• ramena tvoří poloměr hřídele r2 a poloměr kola r1

• platí rovnováha

Kolo na hřídeli

dále

2211 rFrF

Kolo na hřídeli

další kapitolazpět na obsah

Kde se používá kolo na hřídeli?

• rumpál u studny• převody na jízdním

kole• rybářský naviják

Obr.11

Obr.10Obr.12

• rovina nakloněná vzhledem k vodorovnému směru, po níž se zvedá těleso

α – úhel, který svírá nakloněná rovina s vodorovným směrem

F1 – pohybová složka síly F2 – tlaková, kolmá složka sílyF – tahová sílal – délka rovinyh – výška roviny

Nakloněná rovina

dále

Obr.13

platí rovnováha:

• na nakloněné rovině jde o rozklad síly F

Nakloněná rovina

dále

sinFFFF g1 lhsin

lhFF g

START

Kde lze v praxi využít nakloněnou rovinu?

• nakládání zboží na vůz• jízda na vrchol serpentinami• rampa pro vozíčkáře a kočárky

Nakloněná rovina

dále

Proč je výhodnější v sněhových oblastech použití šikmých střech?

Nakloněná rovina

další kapitolazpět na obsah

odpověď

Sníh po nich může sjet.Tíhová síla se rozloží a složka kolmá je u střechy s větším sklonem menší, takže nehrozí porušení konstrukce tíhou sněhu.

Obr.14

• je založen na principu nakloněné roviny• síla, kterou používáme na zasunutí klínu je

rozložena na dvě síly působící do stran

Klín

dále

Obr.15

Věděli byste, kde se používá klín.

Klín

dále

• při zatloukání hřebíků do dřeva

• při štípání dřeva sekyrou

• při řezáním nožem• při zajišťování

vozidel proti ujetí

Obr.17

Obr.18

Obr.16

Klenba• je sestavena ze šikmo tesaných kamenů klínovitého tvaru• síly, kterými jsou zatěžovány kameny se rozkládají šikmo• pokud je klenba rovnoměrně zatížena, unese velké

zatížení

Jak postavit klenbu.

Klín

dálezpět na obsah

• nakloněná rovina ve tvaru pravoúhlého trojúhelníku navinutá na válcovou plochu – vytvoří se šroubovice

• podél šroubovice je vyřezán šroubový závit• pomocí šroubu lze vyvinout velké síly

• Použití:• různé šrouby a vruty• lodní šrouby• šroubové plochy – točité

schodiště

Šroub

dále

Obr.19

• šikmo uložený šnekový mechanismus v korytě nebo v trubce namotaný kolem šikmo uložené hřídele

• přepravovaná kapalina je v závitech držena gravitací• čerpání je prováděno otáčením hřídele se šnekem

Použití:• u vodních elektráren• v čistírnách odpadních vod• transport sypkých materiálů

Šroub – Archimédův šroub

koneczpět na obsah

Obr.20

POUŽITÁ LITERATURA

ŠTOLL, Ivan. Fyzika pro netechnické obory SOŠ a SOU. Praha: Prometheus, 2003. ISBN 80-7196-223-6

CITACE ZDROJŮ

Obr.1 BISGAARD, Morten. File:Opfindelsernes bog3 fig040.png: Wikimedia Commons [online]. 27 June 2007 [cit.2012-10-07]. Dostupné pod licencí Creative Commons z: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/c/cc/Opfindelsernes_bog3_fig040.png

Obr.2 BISGAARD, Morten. File:Opfindelsernes bog3 fig041.png: Wikimedia Commons [online]. 27 June 2007 [cit.2012-10-07]. Dostupné pod licencí Creative Commons z: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/8/8e/Opfindelsernes_bog3_fig041.png

Obr.3 RINCÓN, César. Soubor:Polispasto2.jpg: Wikimedia Commons [online]. 2004 [cit. 2012-10-07]. Dostupné pod licencí Creative Commons z: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/6/62/Polispasto2.jpg

Obr.4 BARAN, Ivo. File:Klieste na orechy.jpg: Wikimedia Commons [online]. 25 October 2007 [cit. 2012-10-07]. Dostupné pod licencí Creative Commons z: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/a/a2/Klieste_na_orechy.jpg

Obr.5 MAKSIM. File:Martelo.jpg: Wikimedia Commons [online]. 2 September 2005 [cit. 2012-10-07]. Dostupné pod licencí Creative Commons z: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/e/ed/Martelo.jpg

Obr.6 HB. File:Brouette chantier.JPG: Wikimedia Commons [online]. 15 August 2006 [cit. 2012-10-07]. Dostupné pod licencí Creative Commons z: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/5/55/Brouette_chantier.JPG

CITACE ZDROJŮ

Obr.7 ANDRZEJ 22. File:Schere Gr 99.jpg: Wikimedia Commons [online]. 11 October 2011 [cit. 2012-10-07]. Dostupné pod licencí Creative Commons z: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/8/88/Schere_Gr_99.jpg

Obr.8 ANTONY, Doris. File:Grosswulkow Pumpe.jpg: Wikimedia Commons [online]. 26 July 2007 [cit. 2012-10-07]. Dostupné pod licencí Creative Commons z: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/2/26/Grosswulkow_Pumpe.jpg

Obr.9 L. SVENDSEN, Peter. File:CD 810 592-6 leaving Beroun.jpg: Wikimedia Commons [online]. 27 June 2003 [cit.2012-10-07]. Dostupné pod licencí Creative Commons z: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/46/CD_810_592-6_leaving_Beroun.jpg

Obr.10 CORLEIS, C. File:Shimano xt rear derailleur.jpg: Wikimedia Commons [online]. 21 January 2006 [cit.2012-10-07]. Dostupné pod licencí Creative Commons z: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/9/93/Shimano_xt_rear_derailleur.jpg

Obr.11 JIMBOWLEY. File:Wheelaxle quackenbos.gif: Wikimedia Commons [online]. 9 May 2008 [cit. 2012-10-07]. Dostupné pod licencí Creative Commons z: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/46/Wheelaxle_quackenbos.gif

Obr.12 TRAINTHH. Soubor:Winch.PNG: Wikimedia Commons [online]. 15 January 2006 [cit. 2012-10-07]. Dostupné pod licencí Creative Commons z: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/c/c8/Winch.PNG

CITACE ZDROJŮ

Obr.13 STUDI111. Datei:Schiefe ebene 4 .png: Wikimedia Commons [online]. 18 November 2008 [cit. 2012-10-07]. Dostupné pod licencí Creative Commons z: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/de/0/04/Schiefe_ebene_4_.png

Obr.14 PINKI, Herzi. File:Building, Schröckenfux, Roßleithen.jpg: Wikimedia Commons [online]. 6 February 2012 [cit. 2012-10-07]. Dostupné pod licencí Creative Commons z: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/0/01/Building%2C_Schr%C3%B6ckenfux%2C_Ro%C3%9Fleithen.jpg

Obr.15 RASBAK. Soubor:Wedge (wig).jpg: Wikimedia Commons [online]. 12 January 2009 [cit. 2012-10-07]. Dostupné pod licencí Creative Commons z: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/a/a8/Wedge_(wig).jpg

Obr.16 B.GLIWA. File:Axt zum spalten1.jpg: Wikimedia Commons [online]. 6 July 2006 [cit. 2012-10-07]. Dostupné pod licencí Creative Commons z: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/40/Axt_zum_spalten1.jpg

Obr.17 GELPGIM22. File:Clavos.JPG: Wikimedia Commons [online]. 13 July 2011 [cit. 2012-10-07]. Dostupné pod licencí Creative Commons z: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/a/a0/Clavos.JPG

CITACE ZDROJŮ

Obr.18 ALLORGE, Lionel. File:Gare de Bures-sur-Yvette travaux 2012 13.jpg: Wikimedia Commons [online]. 31 July 2012 [cit. 2012-10-07]. Dostupné pod licencí Creative Commons z: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/4e/Gare_de_Bures-sur-Yvette_travaux_2012_13.jpg

Obr.19 FORESMAN, Pearson Scott. File:Thread (PSF).png: Wikimedia Commons [online]. 3 December 2007 [cit. 2012-10-07]. Dostupné pod licencí Creative Commons z: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/8/8b/Thread_%28PSF%29.png

Obr.20 POGORELOV, Vladislav. Soubor:Archimedes-screw one-screw-threads with-ball 3D-view animated small.gif: Wikimedia Commons [online]. 6 May 2007 [cit. 2012-10-07]. Dostupné pod licencí Creative Commons z: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/2/22/Archimedes-screw_one-screw-threads_with-ball_3D-view_animated_small.gif

Pro vytvoření DUM byl použit Microsoft PowerPoint 2010.

Děkuji za pozornost.

Miroslava Víchová