„DAJCIE MI PUNKT OPARCIA, A DŹWIGNĘ ŚWIAT” - Archimedes Maszyny proste „DAJCIE MI PUNKT OPARCIA, A DŹWIGNĘ ŚWIAT” - Archimedes

Dźwignia dwustronna To belka lub pręt zawieszony lub podparty, na który po obu stronach osi obrotu działa co najmniej jedna siła o zgodnych zwrotach. ramiona dźwigni

Warunek równowagi sił na dźwigni dwustronnej Aby dźwignia była w równowadze, siły przyłożone po obu stronach jej ramion muszą być odwrotnie proporcjonalne do długości ramion: lub

(np. dźwignia zmiany biegów, Dźwignia wchodzi w skład wielu mechanizmów, które również często nazywane są w skrócie dźwignią (np. dźwignia zmiany biegów, dźwignia hamulca, dźwignia wycieraczek, dźwignia przerzutki).

Przykłady dźwigni dwustronnej Nożyce Obcęgi Żuraw do czerpania wody ze studni Kombinerki Huśtawka

Odmianą dźwigni dwustronnej jest blok, zwany też krążkiem. Wyróżniamy dwa rodzaje krążków: krążki nieruchome (stałe) krążki ruchome

Krążek nieruchomy (stały) Krążek stały jest przykładem dźwigni dwustronnej równoramiennej, w której r1= r2. Z tego powodu nie zmienia on wartości siły F, a jedynie jej kierunek. Warunek równowagi:

krążek ruchomy Krążek, na którym zawieszone jest ciało podnoszone to krążek ruchomy. Ciężar podnoszonego ciała rozkłada się na dwie równe i równoległe siły, z których jedna jest siłą czynną.

Dźwignia jednostronna To belka lub pręt podparty lub zawieszony, na którym po tej samej stronie osi obrotu działają co najmniej dwie siły o przeciwnych zwrotach.

Warunek równowagi dla dźwigni jednostronnej: warunek równowagi (prawo równowagi) jest takie samo jak dla dźwigni dwustronnej, czyli:

Przykład dźwigni jednostronnej Gilotyna do cięcia papieru Dziadek do orzechów Taczki

Kołowrót Jednym z rodzajów maszyn prostych wykorzystywanych w życiu codziennym jest kołowrót, którego schemat jest przedstawiony poniżej: Warunek równowagi kołowrotu (taki sam jak przy powyższych maszynach prostych)

Przykłady kołowrotów Kierownica w samochodzie Klamki w drzwiach Pedał w rowerze Kurki przy zlewozmywaku Kołowrót wykorzystuje się do transportu wody ze studni

Równia pochyła W wielu przypadkach zamiast podnosić przedmiot na znaczną wysokość, wtacza się go lub wciąga po równi pochyłej. Równia pochyła jest to ciało sztywne, którego jedna powierzchnia stanowi płaszczyznę ustawioną pod pewnym kątem do kierunku działania siły. l h I – długość równi pochyłej h – wysokość równi pochyłej

Warunek równowagi dla równi pochyłej Wartość siły F utrzymującej ciało w równowadze na równi jest tyle razy mniejsza od wartości jego ciężaru , ile razy wysokość równi h jest mniejsza od długości równi l. h l

Przykłady równi pochyłej: Schody Podjazdy Skocznie narciarskie Jej odmianą są również kliny używane jako: siekiery, noże, igły, gwoździe.

KLIN Maszyna prosta w przekroju będąca trójkątem równoramiennym, którego ściany boczne ustawione pod niewielkim kątem a tworzące ostrze klina, rozpychają dany materiał działając na niego siłami Q. Na trzecią ścianę zwaną grzbietem klina działa siła poruszająca P.

Zadania

Jacek za pomocą dźwigni dwustronnej podnosi paczkę o ciężarze 1200N, działając siłą 300N. Ramię na którym wisi paczka wynosi 0,5m. Jakie musi być drugie ramię, aby dźwignia była w równowadze? Dane: Szukane:

Rozwiązanie: Wykorzystujemy warunek równowagi równi: Odp. Aby dźwignia była w równowadze, ramię powinno mieć długość 2cm.

Jaką siłą musi działać Basia na ramię kołowrotu, aby wyciągnąć ze studni wiadro z wodą o ciężarze 150N. Ramię kołowrotu ma długość 60cm, a promień wału na który nawija się lina r2=15cm. Dane: Szukane:

Rozwiązanie: Odp. Basia musi działać siłą 37,5N.

Jaką najmniejszą siłą musi działać Łukasz na beczkę o ciężarze 500N, aby wtoczyć ją po pochylni o długości 2m na przyczepę o wysokości 1m? Porównaj pracę wykonaną tym sposobem z pracą, jaką trzeba by wykonać bez użycia równi pochyłej. Dane: Szukane:

Rozwiązanie: Wykorzystując zależność otrzymamy: Odp. Łukasz musi działać siłą 250N. W tym przypadku zyskujemy na sile, ale nie zyskujemy na pracy W1=W2

STOSUJĄC MASZYNY PROSTE, ZYSKUJEMY NA SILE, ALE NIE ZYSKUJEMY NA PRACY.