docrFrF ⋅=⋅ rFrF - LOGIM.EDU.GORZOW.PL :: Strona Główna
download 
Reklamacja Transkrypt
rFrF ⋅=⋅ rFrF - LOGIM.EDU.GORZOW.PL :: Strona Główna
Maszyny proste Maszyny proste to urządzenia ułatwiające wykonanie pracy. Ich zastosowanie wiąże się na ogół ze zmniejszeniem wartości działającej siły. Ich działanie polega na zamianie pracy siły działającej na pewnej drodze na pracę mniejszej siły działającej na dłuższej drodze. Do maszyn prostych zaliczamy: • dźwignię dwustronną i jednostronną • blok nieruchomy i ruchomy, • kołowrót, • równię pochyłą. Dźwignia dwustronna. To belka lub pręt zawieszony lub podparty, na który po obu stronach osi obrotu działaj co najmniej jedna siła o zgodnych zwrotach. r1 r2 r F2 r F1 F r1, r2 - długości ramion, r F1 - siła działająca na ramię r1, r F2 - siła działająca na ramię r2. Dźwignia dwustronna jest w równowadze, gdy iloczyn długości jednego ramienia i wartości siły działającej na to ramię jest równy iloczynowi długości drugiego ramienia i wartości siły działającej na to ramię. F1 ⋅ r1 = F2 ⋅ r2 Zasada działania dźwigni dwustronnej została wykorzystana m.in. w konstrukcji nożyczek, obcęgów, dźwigni zmiany biegów w samochodzie, wagi laboratoryjnej. Dźwignia jednostronna. To belka lub pręt zawieszony lub podparty na jednym końcu. Siły przyłożone są po tej samej stronie osi obrotu (punktu podparcia). r1 r2 r F2 r F1 F Warunek równowagi dźwigni jednostronnej jest taki sam, jak w przypadku dźwigni dwustronnej: F1 ⋅ r1 = F2 ⋅ r2 Zasada działania dźwigni jednostronnej została wykorzystana m. In. w konstrukcji podnośników samochodowych, taczek, dziadka do orzechów. Opracował: Piotr Szefer Konsultant merytoryczny: Jacek Kiecana Blok nieruchomy. Jest szczególnym przypadkiem dźwigni dwustronnej o równych ramionach. r2 r2 r F1 F r F2 F Warunek równowagi bloku nieruchomego: F1 ⋅ r1 = F2 ⋅ r2 r1 = r2 F1 = F2 Zastosowanie bloku nieruchomego nie zmienia wartości siły ale zmienia jej zwrot. Blok ruchomy. Działa na zasadzie dźwigni jednostronnej. r2 r1 r F2 F r F1 F Długość ramienia r1 na którym zawieszony jest podnoszony ciężar F1 jest równa promieniowi bloku. Długość ramienia siły F2 jest równa średnicy bloku, zatem: r2 = 2 ⋅ r1 czyli F1 ⋅ r1 = F2 ⋅ r2 F1 ⋅ r1 = F2 ⋅ 2 ⋅ r1 F1 = 2 ⋅ F2 Wartość siły którą należy przyłożyć, jest dwa razy mniejsza niż podnoszony ciężar. Opracował: Piotr Szefer Konsultant merytoryczny: Jacek Kiecana Kołowrót. Jest odmianą dźwigni dwustronnej. Służy do podnoszenia i opuszczania ładunków zawieszonych na linie, która jest nawinięta na obracający się wał napędzany korbą. r r F2 F R r r – ramię siły F1 (promień wału) r R – ramię siły F2 (długość korby) r F1 F Warunek równowagi kołowrotu: F1 ⋅ r = F2 ⋅ R Im dłuższa korba w porównaniu z promieniem wału, tym mniejszą siłą trzeba działać aby wciągnąć ładunek zawieszony na linie. Przykłady zastosowania kołowrotu: • kierownica w samochodzie, • klamka w drzwiach, • pedał w rowerze, • transport wody ze studni. Równia pochyła. Jest to płaszczyzna nachylona do poziomu pod kątem α. r Fs r F h r Fn F r F1 l r Fg α r Na ciało znajdujące się na równi działają dwie siły: siła ciężkości Fg i siła sprężystości równi r r Fs , będąca reakcją na siłę nacisku Fn wywieraną przez ciało na równię. Wypadkowa tych r dwóch sił to siła zsuwająca ciało z równi F . Zgodnie z trzecią zasadą dynamiki wartość siły r r r Fs jest równa wartości siły nacisku Fn . Siła ciężkości Fg rozkłada się (na zasadzie r równoległoboku) na dwie składowe: równoległą do toru F (siłę zsuwającą) i prostopadłą do r r r toru F1 . Siła F1 ma wartość równą wartości siły nacisku ciała na powierzchnie równi Fn . Opracował: Piotr Szefer Konsultant merytoryczny: Jacek Kiecana Aby podnieść ciało na wysokość h pionowo należy wykonać pracę: W = Fg ⋅ h r Na wysokość h można również przesunąć ciało po równi pochyłej działając siłą F2 , która r równoważy siłę F . r F2 h r F l α Wówczas wykonaną pracę wyraża się wzorem: W = F2 ⋅ l Zgodnie z zasadą zachowania energii obie prace mają taką samą wartość Fg ⋅ h = F2 ⋅ l czyli F2 = h ⋅ Fg l Wartość siły F2 utrzymującej ciało w równowadze na równi jest tyle razy mniejsza od wartości jego ciężaru Fg , ile razy wysokość równi h jest mniejsza od długości równi l. Przykłady równi pochyłej: • schody, • śruby, • podjazdy Opracował: Piotr Szefer Konsultant merytoryczny: Jacek Kiecana
