Maszyny proste

Maszyny proste
Maszyny, elementy maszyn i ich po³¹czenia stanowi¹ wynik
wielowiekowej ewolucji narzêdzi i przedmiotów codziennego u¿ytku.
Mechanizmy powsta³y z maszyn prostych, których zastosowanie
siêga epoki kamiennej. Do najdawniej stosowanych maszyn prostych nale¿¹
równie pochy³e, dŸwignie i kliny. Du¿e zastosowanie znalaz³y te maszyny proste przy
budowie piramid w Egipcie. Do bardzo dawnych elementów nale¿¹
równie¿ ko³a i osie. W staro¿ytnej Grecji stosowane by³y œruby,
kr¹¿ki linowe i ko³owroty.
Maszyny proste – to urz¹dzenia mechaniczne,
które zmniejszaj¹ si³ê potrzebn¹ do przesuniêcia
lub podniesienia cia³a, przy czym dzia³anie si³y
odbywa siê wtedy na d³u¿szej drodze.
Istniej¹ dwie podstawowe klasy maszyn prostych: przesuwne (równia pochy³a) i obrotowe (dŸwignia).
Równia pochy³a jest najprostsz¹ maszyn¹.
£atwiej jest toczyæ cia³o po równi pochy³ej
na pewn¹ wysokoœæ, ni¿ podnieœæ je pionowo
do góry. Im ³agodniejsze jest nachylenie równi,
tym na d³u¿szej drodze trzeba toczyæ cia³o, ale
wysi³ek jest wtedy odpowiednio mniejszy.
Klin jest po³¹czeniem dwóch równi pochy³ych.
Jednym z zastosowañ klina jest siekiera. Si³a wywierana przez siekierê na
klocek w kierunku pionowym (si³a czynna) rozk³ada siê na 2 si³y, które w
pewnym momencie roz³upuj¹ klocek. Si³y te s¹ wiêksze od si³y u¿ytej do
rozciêcia klocka, a wiêc mamy tu do czynienia z zyskiem na sile.
Œruba. W linii prostej, droga wkrêcanej
œruby jest krótsza ni¿ wzd³u¿ gwintu.
Dlatego w kierunku wkrêcania dzia³a
du¿o wiêksza si³a od tej, która obraca
œrubê. Œruba wkrêca siê w materia³ i trzyma siê w nim mocno.
Œruba niekoniecznie musi s³u¿yæ do ³¹czenia elementów, np. œruba
Archimedesa to dawne urz¹dzenie do przetaczania wody na wy¿szy poziom.
ZnajdŸ w encyklopedii
informacjê na temat
œruby Archimedesa
i naszkicuj obok schematyczny rysunek tego urz¹dzenia.
DŸwignia to maszyna prosta w kszta³cie prêta o sta³ej osi obrotu.
Tak¹ maszyn¹ jest np. d³ugi kij, który oparty na kamieniu u³atwia
nam zrównowa¿enie du¿ego ciê¿aru. Kiedy naciskamy koniec
kija znajduj¹cy siê dalej od osi obrotu, na drugim koñcu
uzyskujemy wiêksz¹ si³ê równowa¿¹c¹ ciê¿ar cia³a.
Inne rodzaje dŸwigni pozwalaj¹ b¹dŸ zyskiwaæ na sile, a traciæ
na drodze, b¹dŸ odwrotnie – traciæ na sile, a zyskiwaæ na drodze.
Istniej¹ dwa rodzaje dŸwigni. Dr¹g to dŸwignia dwustronna (dwuramienna).
Oœ znajduje siê miêdzy ciê¿arem i przy³o¿on¹ si³¹ dzia³ania.
Taczka to dŸwignia jednostronna (jednoramienna). Punkt przy³o¿enia
ciê¿aru znajduje siê miêdzy osi¹ i punktem przy³o¿enia si³y dzia³ania.
Wêdka rybacka to tak¿e dŸwignia jednostronna (jednoramienna). Si³a dzia³ania
jest przy³o¿ona po tej samej stronie osi
obrotu co ciê¿ar.
W tym przypadku si³a dzia³ania jest wiêksza od ciê¿aru.
Wymieñ piêæ urz¹dzeñ lub narzêdzi,
w których zastosowano dŸwigniê.
Obok wpisz rodzaj u¿ytej dŸwigni,
a tak¿e czy dziêki niej si³a dzia³ania zosta³a
zwiêkszona (+) czy zmniejszona (-)
w stosunku do ciê¿aru (si³y oporu).
Nazwa urz¹dzenia
lub narzêdzia
Rodzaj dŸwigni
+/-
Ko³owrót. Wiele maszyn wykorzystuje zasadê dzia³ania ko³owrotu. Jedn¹
z nich jest wci¹garka, w której si³a przy³o¿ona do korby (ko³a) obraca wa³
i pokonuje wiêkszy ciê¿ar. Droga przebyta przez punkt przy³o¿enia tej si³y jest
wiêksza od drogi przebytej przez ciê¿ar.
Wielokr¹¿ek u³atwia podnoszenie du¿ych ³adunków. Ta maszyna prosta sk³ada siê z kilku kr¹¿ków,
jarzma, do którego s¹ one przymocowane, oraz
liny na³o¿onej na rowki w kr¹¿kach. Kiedy ci¹gniemy ³adunek, dolny kr¹¿ek – do którego przyczepiony jest ³adunek – podnosi siê. Zestaw kr¹¿ków linowych umo¿liwia podniesienie du¿ego ³adunku za pomoc¹ niewielkiej si³y.
Pomyœl! Do jakiej klasy maszyn prostych zaliczysz przek³adniê
³añcuchow¹ w swoim rowerze? Czy rzeczywiœcie mo¿na j¹ uznaæ
za maszynê prost¹? A p³ug odwracaj¹cy skibê oranej ziemi? Czy
te¿ nale¿y do maszyn prostych? Odpowiedzi uzasadnij:
..........................................................................................................................
....................................................................................................................
..........................................................................................................................................................
..........................................................................................................................................................
..........................................................................................................................................................