8-03 Práce jednoduchém stroji / kladka
Často používaným jednoduchým strojem je pevná kladka, volná kladka a kladkostroj. Obvykle jsou tyto stroje používány ke zvedání břemen, mohou být ale použity například jako součást napínacích mechanismů.
Výhody kladky
- zmenšuje sílu potřebnou ke zvedání břemene
- umožňuje při zvedání působit silou směrem k zemi a využít tak ke konání práce např. hmotnost vlastního těla
Výpočet práce na kladce
! Pamatuj si pravidlo kladky: kolikrát se zmenší síla, tolikrát se prodlouží dráha, po které síla působí.
Příklad: Zvedané těleso má hmotnost 20 kg a zvedáme je do výše 1,2 m. Jakou práci vykonáme, použijeme-li volnou kladku?
m = 20 kg, s = 1,2 m, g = 10 N/kg
G = m . g G = 20 . 10 G = 200 N
F = G : 2 F = 200 : 2 F = 100 N
Silou 100 N přidržuje na jednom konci lana břemeno pevné ukotvení lana, silou 100 N pak taháme za druhý konec lana.
SF = 2 . s SF = 2 . 1,2 SF = 2,4 m
Silou F 100 N budeme tahat po dvojnásobné delší dráze (SF 2,4 m).
W = F . SF W = 100 . 2,4 W = 240 J
Při zvedání břemene vykonáme práci 240 J.
Poznámka: Při zvedání břemene se zvedají i volné kladky. Celkově zvedanou hmotnost tak vlastně tvoří hmotnost břemene a hmotnost volných kladek. V našem přípkladu jsme hmotnost volné kladky zanedbali a příklad si tak zjednodušili.
Volná kladka, obrázek k příkladu
- - - - - konec zápisu - - - - -
