otáčivé účinky sil

Otáčivé účinky silOtáčivé účinky sil

Fyzika 7.ročník ZŠ

Creation IP&RK

Kde se setkáme s otáčivýmí účinky síly?

Kde je fyzika?

Otáčivé účinky sil závisí na:

Velikosti působící síly.

Na tom, v jaké vzdálenosti od osy otáčení síla působí – této vzdálenosti říkáme rameno síly(značí se a nebo r).

Mírou otáčivých účinků sil je fyzikální veličina, která se nazývá MOMENT SILY. (Jednotka 1 Nm – newtonmetr)

Kde: F …. je síla v N a (nebo r) … je rameno síly v m M … je moment síly v Nm

Moment síly závisí na velikosti síly a na vzdálenosti od osy otáčení.

Čím je velikost síly větší, tím je otáčivý účinek větší. Čím větší je vzdálenost od osy otáčení, tím je

otáčivý účinek síly větší.

Shrnutí:

K otáčení se výhodně používá dvojice sil. Jsou to dvě rovnoběžné, stejně veliké síly opačného směru, s různými nositelkami.

Páka je tyč otáčivá kolem osy

příkladem jsou například houpačka, kleště, veslo při veslování, otvírák na lahve, …

Páka je v rovnovážné poloze, jestliže platí:

nebo-li jestliže se moment síly, kterýotáčí páku v jednom smyslu rovná momentu síly, která otáčí páku v opačném smyslu.

PLATÍ:

• Rovnováha na páce je závislá na délce ramene síly. • Pokud jsou obě ramena stejně dlouhá, mluvíme

o rovnoramenné páce.• Pokud nejsou ramena stejně dlouhá, mluvíme

o páce nerovnoramenné. • Rovnoramenná páka je v rovnováze, jestliže na její ramena

působí stejně velké síly.• Otáčivé účinky síly závisí na délce ramene.

jednozvratná

Páka - dělení dvojzvratná

a1 a2

F1 F2

a1

a2

F1

F2

nůžky, veslo, kleště, otvírák, …

kolečko, louskáček na ořechy,…

Užití páky

rovnoramenná (ramena stejně dlouhá)

rovnoramenné váhy

nerovnoramenná

Rovnováha je stav, při kterém je těleso v klidu. Podmínkami rovnováhy jsou nulová výslednice sil a nulový moment sil.

Modelový příklad: Houpačku tvoří prkno podepřené uprostřed. Ve

vzdálenosti 2m vpravo od osy sedí chlapec, který

na houpačku působí silou 250N. Kam si sedne

chlapec vlevo od osy, když na houpačku působí silou 400N,

má-li být houpačka v rovnovážné poloze?

F1 = 250 N

a1 = 2 m

F2 = 400 N

a2 = ? (m)

F1.a1 = F2.a2

a2 = 500:400 (m)

a2 = 1,25 m

250 ∙2 = 400∙a2

Chlapec se posadí do vzdálenosti 1,25 m vlevo od osy otáčení.

Kladka

Otáčivé účinky síly se projevují také na kladce.Kladka patří podobně jako páka mezi jednoduché stroje. Jedná se vlastně o otočné kolo se zářezem pro provaz, těleso otáčivé kolem vodorovné osy.

Pevná kladka

Volná kladka

Kladkostroj – složení pevných a volných kladek

Pevná kladka

Rovnováha na pevné kladce nastane tehdy, jestliže na oba konce provazu působí stejně velké síly.

- je v podstatě spojitě pracující rovnoramenná dvojzvratná páka, která mění pouze směr síly. Velikost síly zůstává nezměněná. Je to výhodné např. při zvedání břemene do výšky. Je jednodušší a fyzicky lehčí táhnout velkou zátěž dolů, než jí zvedat nahoru. Můžeme si totiž pomoct i svojí vlastní tíhou.

Volná kladkaVolná kladka pracuje jako jednozvratná páka, jejíž ramena mají velikost r a 2r. Volná kladka tedy umožňuje zvedat tělesa poloviční silou, než je tíha tělesa na ní zavěšeného.

Působíme sice poloviční silou, ale dvakrát více táhneme provazem a navíc nahoru .

Kladkostroj

Složení výhod pevné a volné kladky:

Pevná: provaz taháme směrem dolů.

Volná: stačí poloviční síla k vytažení.

Stačí nám 4x menší síla k vyzdvižení

závaží .

Složený kladkostroj

VSTUPTE

Video – Česká televize RANDE S FYZIKOURANDE S FYZIKOU

Jednoduché stroje Působení sil

Otáčivé účinky sil na webu FYZIKAONLINE.CZ

Z D E

K o n e c . . .

VSTUPTE

otáčivé účinky sil

Documents