Maszyny proste

 

 

Zysk na sile – ale jakim kosztem...

Wszystkie maszyny proste daj zysk na sile. Gdyby nie odbywa這 si to 瘸dnym kosztem, to mogli鄉y w 豉two uzyskiwa energi w darmowy spos鏏. Jednak niestety, istnieje do嗆 istotne ograniczenie wykorzystywania maszyn prostych

ka盥y zysk na sile, jest okupiony konieczno軼i pokonania d逝窺zej drogi.

I tak w przypadku d德igni - rami si造 dzia豉nia (je郵i przek豉dnia jest wi瘯sza od 1) zatacza wi瘯szy 逝k, ni rami si造 u篡tecznej. Przy braku dodatkowych opor闚 ruchu, punkt przy這瞠nia si造 dzia豉nia ma dok豉dnie tyle samo razy wi瘯sz drog do pokonania w stosunku do punktu przy這瞠nia si造 u篡tecznej, ile razy wi瘯sza jest jedna si豉 od drugiej.

Przyk豉dowo: 
– je郵i nasz zysk na sile wynosi 2 (np. podnosimy ci篹ar 100 N za pomoc si造 50 N), to podniesienie tego ci篹aru na wysoko嗆 1 cm b璠zie wymaga這 przesuni璚ia ko鎍a ramienia si造 dzia豉nia na odleg這嗆 2 cm.
Podobnie jest w przypadku ko這wrotu – tam ostatecznie droga przebyta przez r瘯 kr璚帷 korb jest „przek豉dni razy” d逝窺za od drogi wci庵ni璚ia ci篹aru (a wi璚 i d逝go軼i nawini皻ej linki).
Identyczna zasada stosuje si w odniesieniu do r闚ni – tutaj np. 3 krotne zmniejszenie si造 wci庵ania cia豉 spowoduje, 瞠 potrzebne b璠zie przynajmniej 3 krotne zwi瘯szenie drogi w stosunku do bezpo鈔edniego podnoszenia cia豉 na okre郵on wysoko嗆.

Zasada og鏊na maszyn prostych

krotno嗆 zysku na sile = krotno嗆 straty na drodze.

Lub inaczej:

Si豉 dzia豉nia * droga si造 dzia豉nia = si豉 u篡teczna * droga si造 u篡tecznej

Fsi造_dzia豉nia * Ssi造_dzia豉nia = Fsi造_u篡tecznej * Ssi造_u篡tecznej

Lub jeszcze inaczej:

Si豉 x droga = const

Maszyny proste spe軟iaj zasad zachowania pracy – energii.

Powy窺ze zasady mo積a prosto zinterpretowa przy u篡ciu wielko軼i fizycznej zwanej prac.

W = F S

W przypadku gdy brak jest opor闚 ruchu, praca si造 dzia豉nia jest r闚na pracy si造 u篡tecznej.

Wsi造_dzia豉nia = Wsi造_u篡tecznej.

R闚nanie to mo積a interpretowa jako zasad zachowania pracy, lub w niekt鏎ych uj璚iach „z這t zasad mechaniki”.

Dodatkowa strata - na tarcie

Warto tu jeszcze doda, 瞠 do og鏊nego bilansu zysk闚 i strat nale篡 doda jeszcze jedn strat - na tarcie. Ka盥y ruch z u篡ciem maszyny prostej wymaga nie tylko takiej si造 jaka wynika z ww. zasady, ale dodatkowo z pokonywania si tarcia. Tak wi璚, aby naprawd zyska co na sile, musimy zastosowa przek豉dni, kt鏎a przynajmniej ma krotno嗆 przewy窺zaj帷 strat zwi您an z tarciem.

Na szcz窷cie zwykle w prostych problemach owych strat na tarcie si nie uwzgl璠nia. I jest to s逝szne o ile owe straty s ma貫 w por闚naniu z osi庵anym zyskiem na sile.

 

 

Poniewa prac cz瘰to uto窺amia si z energi mechaniczn, wi璚 powy窺za zasada mo瞠 by traktowana jako posta zasady zachowania energii mechanicznej.