Sokszor láttunk építkezéseken a magasban egy csigát. A csigán átvetett kötél egyik végére akasztják a malteros vödröt. A kötél másik végét húzza a munkás. Mondjuk meg, mit érünk el ezzel az egyszerű szerkezettel?
A munkás lefelé húzza a kötelet, a vödör vagy másféle teher pedig felfelé emelkedik. Tehát ez a gép, az állócsiga, megváltoztatja az erő irányát.
Az állócsiga nem sokszorozza meg az erőt, Csupán az erő irányát változtatja meg
Másodszor pedig a kötél mindig a teherhez viszi a munkás erejét. A kötél a teherhez közvetíti a munkás erejének támadáspontját.
Mi a szerepe az állócsigának ebben az összeállításban? Amint az ábrán látjuk, az állócsiga tulajdonképpen egy (egyenlőkarú) emelő, amelyet folytonosan lehet működtetni. De mivel az állócsiga egyenlőkarú emelőnek tekinthető, azért nem sokszorozza meg az erőt, csupán az erő irányának alkalmas megváltoztatására szolgál.
A kerekes kút, a hengerkerék azonban már erőt is sokszoroz. Miközben a nagy kereket forgatjuk, kezünk ereje mindig más-más irányban hat a nagy kerék kerületén, de a vödör mégis mindig egy irányban halad: felfelé emelkedik. - Ha a nagy kerék átmérője 10-szer akkora, mint a henger átmérője, akkor például a 20 kg súlyú vizesvödör emeléséhez 10-szer kisebb erő, 2 kgsúly erő elegendő.
A hengerkerék nemcsak megsokszorozza az erőt, hanem megváltoztatja az erő irányát és támadáspontját is
A kerekes kút, a hengerkerék is erősokszorozó gép, de megváltoztatja az erő irányát és támadáspontját is.
Gondoljunk a szőlőpréselő gépre, általában a csavarral dolgozó présre. A csavarmenet olyan kiképzésű, mint egy lejtő. Legyen a prés forgatókarja 1 m hosszú, egy csavarmenet magassága pedig 1 cm.
Ha a munkás a prés karját egyszer körülforgatja, 628 cm hosszú úton át fejt ki erőt. De közben a csavar vége csak 1 cm-rel megy tovább.
Elgörbült vasgerendák kiegyenesítésére szolgáló csavar. Kézi erővel több ezer kilogrammos erőt fejthetünk ki vele
Tegyük fel, hogy a munkás 10 kg erővel húzza a prés karjának végét, akkor a csavar vége 628 . 10 kgsúly = 6280 kilogrammsúly erővel nyomul előre. A csavar is erősokszorozó gép. Könnyű a csavarral sok ezerszeresre fokozni izomerőnket.
Lehetetlen puszta kézzel széthasítani egy fatönköt. De fejszével vagy más ékkel könnyű! Hiába próbálunk egy vastagabb drótot kézierővel szétszakítani. De könnyen sikerül csípőfogóval, ami tulajdonképpen emelő, a vágóéle pedig lejtő.
Kis erővel bármilyen nagy erőt lehet kifejteni az olyan egyszerű géppel, mint az emelő, a hengerkerék, a lejtőre visszavezethető csavar és az ék?
Igen! Bármilyen nagy erőt kifejthetünk, ha a súrlódást figyelmen kívül hagyjuk. Egy kilogrammsúly erővel kifejthetünk egy millió kilogrammsúly erőt is ingyen, ez az erősokszorozás semmibe sem kerül!
http://www.vilaglex.hu/Fizika/Html/EgyszGep.htm
Nincsenek megjegyzések:
Megjegyzés küldése