zpět

Otáčivé účinky síly

 

V mnoha zařízeních se využívá otáčivých účinků síly (např. klika dveří, okno, nůžky, předloktí atd.)

Na čem tedy závisí otáčivý účinek síly?

 

   

 

Houpačka je příkladem zařízení kterému říkáme páka.

Páka – je tyč, která je otáčivá kolem osy.

Otáčivé účinky síly závisejí nejen na velikosti síly, ale také na tom, v jaké vzdálenosti od osy otáčení síla působí. Tuto vzdálenost nazýváme rameno síly.

a₁, a₂ jsou ramena síly, bod O je působiště síly (průsečík osy otáčení a páky), F₁, F₂ síly působící na houpačku (svisle dolů).

 

Aby byla páka v rovnovážné poloze, musí platit:

 

F₁ . a₁ = F₂ . a₂

 

Otáčivý účinek závisí na součinu velikosti síly a jejího ramene.

Tento součin se nazývá moment síly (značíme písmenem M). Jednotka momentu síly je newtonmetr [N.m].

 

M = F . a

 

Užití páky

 

S pákou se setkáváme v každodenním životě a to velmi často. Je součástí mnoha strojů a zařízení. Pomocí páky můžeme např. zvedat těžké předměty za použití menší síly (přemáháme tak gravitační sílu ale i jiné síly).

 

Dvojzvratná páka (síly působí na opačných stranách): např. zvedání těžkého balvanu, veslování, otevírání víka plechovky, štípání drátu kleštěmi

 

Jednozvratná páka (obě síly působí na stejné straně): louskání ořechů, předloktí paže

 

Rovnoramenná páka

 

Při působení stejně velkých sil (F₁ = F₂) je páka v rovnovážné poloze, jestliže jsou ramena obou sil stejná (a₁ = a₂).

Taková páka se nazývá rovnoramenná.

Příkladem využití rovnoramenné páky jsou rovnoramenné váhy. Na rovnoramenných vahách určujeme hmotnost tělesa srovnáním se známou hmotností závaží.

 

Kladky

 

Pevná kladka – je těleso otáčivé kolem pevné, zpravidla vodorovné osy. Je to kotouč na jehož obvodu je žlábek, do kterého se vkládá lano. Tuto kladku používáme, když chceme změnit směr síly. Pevná kladka je v rovnovážné poloze, když na obou koncích lana působí stejné síly.

 

Volná kladka – je kladka zavěšená na lano (viz obr.), lano je napínáno poloviční silou. Volná kladka je v rovnovážné poloze, když na volný konec lana působíme silou poloviční velikosti, než je gravitační síla působící na zvedaný náklad. Nevýhodou je, že sice táhneme menší silou, ale směrem nahoru.

 

Kladkostroj – zařízení využívající kombinace pevné a volné kladky. V praxi se používají kladkostroje složené z několika pevných a volných kladek, což umožňuje zvedat náklady ještě menší silou.

 

  

 

zpět

---

Růžena KOLÁŘOVÁ, Jiří BOHUNĚK: Fyzika pro 7. ročník základní školy, dotisk 2. vydání, Havlíčkův Brod: nakladatelství Prometheus, spol. s.r.o., 2016. ISBN 978-80-7196-265-6