Jak funguje kladka Jednoduchý stroj: Detailní pohled

Protože a kladka usnadňuje naši práci, je široce používán ke zjednodušení našeho života díky své jednoduché obsluze. V tomto příspěvku se tedy podíváme na to, jak funguje kladka na jednoduchém stroji.

Kladka má jednoduchý mechanismus sestávající z jednoho nebo více koleček, přes které je navlečeno lano nebo kód. Přesměrováním nebo zesílením síly umožňuje tento mechanismus lidem nést velké věci.

Pravděpodobně jste viděli ty siláky v televizních pořadech, kteří dokážou táhnout auta jen rukama. Byli jste někdy ohromeni tím, jak může být člověk tak silný! Tady jde o vědu. Věda, díky které jste tak silní, abyste tak snadno zvedli těžké předměty. Pokud chce někdo zvednout těžký předmět nebo obrovskou váhu, stačí využít sílu vědy a nemusí namáhat záda. Úžasné zařízení, které vám to snadno pomůže, se nazývá kladka. Než se pustíme do toho, jak řemenice funguje na jednoduchém stroji, udělejme si nejprve základní představu o řemenici. 

Kladka

Kladky jsou vyrobeny z kola, které má drážkovaný ráfek, který nese pružné lano, kabel, šňůru nebo řetěz; může to být cokoliv. Kolo se otáčí kolem své osy, která prochází středem. Přenosem energie do pohybu se kladkový mechanismus využívá k jeho podpoře.

Kladka je největším příkladem jednoduchých strojů nazývaných vědci. Jednoduchý stroj neznamená, že by měli být přecpaní motory a převody, ale znamená to jen to, že nám pomáhá tím, že násobí sílu nebo poskytuje směr, jak sílu použít. Pokud chce někdo zvednout pořádnou váhu, musí vyvinout velkou sílu se svaly. Ale pomocí jednoduchého stroje, jako je kladka, lze efektivně znásobit sílu, kterou jeho tělo dokáže vyprodukovat.

Nyní se podívejme blíže na to, jak funguje kladka na jednoduchém stroji!

Jak funguje kladka?

Kladka má tři různé typy podle jeho mechanismu:

Zde budeme diskutovat o všech třech typech jeden po druhém.

Pevná kladka:

Kolo je spojeno s pevnou podpěrou v pevné kladce, jak název napovídá. Nemění se tedy ani jeho osa otáčení, na které se kolo otáčí. Neroztažitelné lano také prochází kolem ráfku pevné kladky. Jeden konec lana se používá k přenášení nákladu a druhý volný konec se používá k vyvíjení síly.

jak funguje kladka jednoduchý stroj
Opravená kladka

Strana lana, na které je připevněno břemeno nebo těžký předmět, způsobuje napětí v laně. Když bude zátěž směřovat dolů, napětí v laně bude v opačném směru, tj. směrem nahoru. Podobně, když vynaložíte úsilí na druhou stranu lana, způsobí to také napětí směrem nahoru. 

Napětí vytvořené v laně bude úměrné velikosti zatížení a námaze na jejich příslušných stranách. Velikost síly, kterou použijete, je tedy stejná jako síla nákladu, který chcete zvednout. To znamená, že pevná kladka neposkytuje žádné mechanické zesílení. Tak proč to používáme? Pojďme to pochopit na jednoduchém příkladu.

Na vesnicích je pevná kladka hojně využívána k vytahování vědra vody ze studny. Jak zatáhnete za lano, kbelík s vodou se zvedne o stejnou hodnotu. Síla, kterou musíte vyvinout, zůstává konstantní, ale směr, ze kterého působíte, se při použití této kladky dramaticky mění. Pokud chcete natáhnout vědro s vodou bez použití kladky, musíte vyvinout sílu směrem nahoru. To znamená, že pomocí pevné kladky můžete vyvinout sílu směrem dolů celou svou vahou.

Pohyblivá kladka:

Na rozdíl od pevné kladky, a pohyblivá kladka není připojen k pevné podpěře, a proto se může volně pohybovat nahoru a dolů, jak napovídá jeho název. Neroztažitelné lano, které vede přes ráfek kola, má jeden konec pevný. Budete vyvíjet úsilí tahem za druhý konec lana. Kladka je přímo spojena se zátěží lana mezi pevným a volným koncem. 

FPUAgXTw Eqr72awYhbqRtrVIqGwBKKwVuFE toOGSZMHDuXLFvh8tGRM2VUolCkkMgvDblm259kfkClgfnAtS VW 0iKH7so7fSX1FwrikTz9KFX6UeC06of
Pohyblivá kladka

V důsledku zatížení bude na obou stranách lana přítomno napětí, což znamená, že jediné závaží bude mít za následek dvojnásobné napětí. Považujte to za to, že oběma rukama táhnete těžký předmět. Jako pevná kladka, pohyblivá kladka vytváří napětí jako výsledek úsilí, které je úměrné velikosti úsilí. 

Můžeme tvrdit, že úsilí bude poloviční než zatížení, protože zatížení způsobuje dvojnásobné napětí, z nichž jedno se rovná vynaloženému úsilí. Můžeme říci, že poskytuje zesílení síly, což znamená, že ke zvednutí těžké váhy musíte vyvinout poloviční sílu, kterou váha vyžaduje.

Předpokládejme, že pomocí pohyblivé kladky; chcete zvednout předmět silou 50 N směrem dolů. K tomu musíte vyvinout sílu 25 N. Ale předpokládejme, že to chcete zvednout na 30 m, pak musíte táhnout 60 m lana. Při tahu za lano zatěžujte pohyblivou kladkou a pevné lano se také pohybuje nahoru. Pro dvojitý zdvih tedy musíte táhnout dvojitě.

Více informací Pevná kladka vs. pohyblivá kladka projděte si tento příspěvek.

Složená kladka:

Systém složených kladek je takový, který se skládá jak z pevné kladky, tak i z pohyblivé kladky. To znamená, že jeho používáním lze těžit ze změny směru síly a lehčího pocitového zatížení. Mechanismus složené kladky tedy usnadňuje zvedání těžkého nákladu.

XH3FMx6MCUL59jjc3vFb5gpZ2mL68MzPBwE9u8N5szTjjc9q3MWO5 E 13 W2Qvv243grybOg6W7OkHubuV00J3QWnh9zBL49ilDBDwwOxwafXBqhltZS7G25WkoH3syRKC4 PBD
Složená kladka

Pokud zatáhnete za volný konec lana, zvedne se spodní kladka, což je kladka pohyblivá. Jak se pohyblivá kladka zvedá, zvedá se i břemeno k ní připojené. Síla, kterou táhnete, bude tedy menší než síla, kterou táhnete zatížením. Samozřejmě to platíte tahem na větší vzdálenost. V důsledku toho použití a složená kladka umožňuje použít nižší sílu směrem dolů nebo vhodným směrem ke zvednutí nákladu.

Takže s tímto příspěvkem doufáme, že vám pomůžeme pochopit, jak funguje kladka na jednoduchém stroji.

Také čtení:

Zanechat komentář