Matematické Fórum

Nevíte-li si rady s jakýmkoliv matematickým problémem, toto místo je pro vás jako dělané.

Nástěnka
22. 8. 2021 (L) Přecházíme zpět na doménu forum.matweb.cz!
04.11.2016 (Jel.) Čtete, prosím, před vložení dotazu, děkuji!
23.10.2013 (Jel.) Zkuste před zadáním dotazu použít některý z online-nástrojů, konzultovat použití můžete v sekci CAS.

Nejste přihlášen(a). Přihlásit

#1 09. 05. 2020 13:41

Vladimir9O
Příspěvky: 104
Reputace:   -1 
 

Kladkostroj (pro syna)

Ahoj, díky viru doučuji syna fyziku, a stejně většina těhle blbostí už je dávno pryč z hlavy.
https://cs.wikipedia.org/wiki/Kladka#Kladkostroj

Takže https://ibb.co/vhW5wHv   červené jsou volné a zelená je pevná.

F = G / 2n 

Fl je tíha břemene = 100N
tíhy těch dvou kladek je 25 + 50¨
takže
F= 100 / 2 • 75
F= 100 / 150
F= 0,666 N ?

To mi přijde jako blbost.

Offline

 

#2 09. 05. 2020 13:53

edison
Příspěvky: 2622
Reputace:   47 
 

Re: Kladkostroj (pro syna)

Je to jednoduché: Každá pohyblivá kladka v téhle konstrukci sníží předchozí sílu na polovinu a přidá k ní svoji tíhu (nevím, zda ji zadání požaduje počítat, nebo zanedbat).

Nevím, jak se tam vzalo to /75.

Offline

 

#3 09. 05. 2020 13:58

MichalAld
Moderátor
Příspěvky: 5047
Reputace:   126 
 

Re: Kladkostroj (pro syna)

Pokud obrázek odpovídá zadání, tak těch 50N a 25N nejsou tíhy kladek, ale síly, které působí na ta lana ... a protože jsou lana 2, tak na každé z nich působí polovíční síla ...

Kladky (jejich hmotnost či tíha) se mají nejspíš zanedbat.

Offline

 

#4 09. 05. 2020 13:58

Vladimir9O
Příspěvky: 104
Reputace:   -1 
 

Re: Kladkostroj (pro syna)

Dobře, a jak teda ten příklad vypočítat správně?

Offline

 

#5 09. 05. 2020 14:00

MichalAld
Moderátor
Příspěvky: 5047
Reputace:   126 
 

Re: Kladkostroj (pro syna)

Jinak při použití jedné kladky stačí tedy za lano tahat poloviční silou, než je tíha toho břemene, když přidáme další kladku, tak je to zase polovina (z poloviny) tedy celkem čtvrtinová síla. Ta horní (zelená) kladka na to nemá vliv, ta nám jen otáčí směr síly, ale jinak už nám nepomůže.

Offline

 

#6 09. 05. 2020 14:00

MichalAld
Moderátor
Příspěvky: 5047
Reputace:   126 
 

Re: Kladkostroj (pro syna)

↑ Vladimir9O:

A co se má vlastně počítat ? Vždyť na obrázku je všechny uvedené...

Offline

 

#7 09. 05. 2020 15:19 — Editoval edison (09. 05. 2020 15:21)

edison
Příspěvky: 2622
Reputace:   47 
 

Re: Kladkostroj (pro syna)

Já bych řekl, že obrázek není zadání úlohy k počítání:-)

Maximálně tak že se mají předložit výpočty vedoucí k hodnotám na obrázku.

Offline

 

#8 09. 05. 2020 15:47

Vladimir9O
Příspěvky: 104
Reputace:   -1 
 

Re: Kladkostroj (pro syna)

No prostě chci vědět jak počítrat kdybych měl nějaký příéklad s kladkostrojem vypočítat. Kdybych neměl  ten obrázek se řešením... protože takle to celé kapku je k ničemu, když nevím, jak s tím pracovat. :)

Musím mu to nějak vysvětlit. Ptrotože síla 0,666 mi přijde nesmyslá.

A ten vzorec je F = G / 2n  čili G je čitatel a 2 • počet kladek je jmenovatel?

F = G / 2n 
Proč teda vidím i vzorec, kde to "n" je uváděno jako mocnina?
https://cs.wikipedia.org/wiki/Kladka

Potom platí, že síla se zmenší dle vztahu F = G / 2n, kde n je počet skutečně volných kladek.

Offline

 

#9 09. 05. 2020 16:01 — Editoval edison (09. 05. 2020 16:01)

edison
Příspěvky: 2622
Reputace:   47 
 

Re: Kladkostroj (pro syna)

no to záleží na okolnostech:-)

Na obrázku je verze, kde každá další kladka je připojena na výstup celého předchozího kladkostroje. Každý další stupeň tak dělí sílu na půl. Jedná se tedy o mocninnou řadu.

Ale třeba na jeřábech je systém, kdy jeden kladkostroj má více kladek. No a každá kladka jen přidá dvojnásobek původní délky lana. Pak je /2n.

Offline

 

#10 10. 05. 2020 11:08

Vladimir9O
Příspěvky: 104
Reputace:   -1 
 

Re: Kladkostroj (pro syna)

No tak dobře.

Mohu alespoň požádat o nějakou sbírku vzorových příkladů, abych je mohl použít jako pomůcku pro vysvětlování?

Offline

 

#11 10. 05. 2020 11:31 — Editoval edison (10. 05. 2020 11:33)

edison
Příspěvky: 2622
Reputace:   47 
 

Re: Kladkostroj (pro syna)

Na tohle je bezkonkurenční provázek, aspoň 5 nejlevnějších kladek, váha a několik PETek s vodou. Na fyzikálním kroužku používám kladky z čínské stavebnice, ty jsou super, ale doprava byla 2 měsíce. Nebo si můžete kladky vytisknout na 3D tiskárně.

Všechno je to jen o tom, že

$E=F.s$ tedy energie je síla krát dráha. (energii se také říká práce a značí se pak W, nebo Q, když je to energie tepelná, ale je to pořád totéž)

A protože platí zákon zachování energie, tak

$F_1.s_1=E=F_2.s_2$

Síla se tedy změní v přesně opačném poměru, než dráha.

Příklad: Mechanizmus je udělán tak, že dráha se prodlouží na 3-násobek. Síla se tedy sníží na třetinu.

Úplně stejně to funguje i s převodovkami, jen místo energie je výkon (rychlost přenosu energie), místo síly moment (síla na konci teoretické metrové páky) a frekvence (počet otáček za čas):
$M_1.f_1=P=M_2.f_2$
A zase stejně je to s transformátorem, jen místo rychlosti a síly je napětí a proud:
$U_1.I_1=P=U_2.I_2$

Poznámka: Reálně jsou tam navíc ztráty, takže tažná síla pak vyjde o něco větší, protože musí tahat i tření a hmotnost kladek.

Offline

 

#12 10. 05. 2020 13:23 — Editoval edison (10. 05. 2020 13:24)

edison
Příspěvky: 2622
Reputace:   47 
 

Re: Kladkostroj (pro syna)

Kladka na pokusy např:
https://zelezarstvi-fiala.cz/eshop.php? … ;id=591461
(podobné mají v každém železářství)

Offline

 

#13 17. 05. 2020 15:12

Vladimir9O
Příspěvky: 104
Reputace:   -1 
 

Re: Kladkostroj (pro syna)

↑ edison:

No dobře, ale jak mám do tohoto teoretického vzorce napasovat to, že mám v kladkostroji kladky co jen mění směr působení síly (pevné kladky)  a kladky volné (co jen ušetří cca 50% vynaložené síly na pohyb tělesem).

https://ibb.co/CQfQjPt

Když zvedám těleso bez kladky, je to normálně F=m • g
Když použiji volnou kladku, tak mám uspořit cca 50% vynaložené síly.

Takže jednoduše když to tahám na jedné kladce, je to 500N?

Nedá se to napasovat na nšějaký vzorec?

Offline

 

#14 17. 05. 2020 15:52

edison
Příspěvky: 2622
Reputace:   47 
 

Re: Kladkostroj (pro syna)

Vladimir9O napsal(a):

jak mám do tohoto teoretického vzorce napasovat to, že mám v kladkostroji kladky co jen mění směr působení síly (pevné kladky)

V prvním přiblížení nijak, ty jen mění směr. Začnou být zajímavé k počítání, až když se má počítat i s třením a to probíhá na všech.

a kladky volné (co jen ušetří cca 50% vynaložené síly na pohyb tělesem).

Každá pohyblivá kladka nějak prodlouží dráhu. Kolikrát se dráha prodlouží, tolikrát klesne síla (pokud kladky považujeme za nehmotné). Jestliže třeba zvednu kyblík cihel o 10 metrů a při tom namotám 60 m lana, síla klesla 6x.

https://ibb.co/CQfQjPt

Když zvedám těleso bez kladky, je to normálně F=m • g
Když použiji volnou kladku, tak mám uspořit cca 50% vynaložené síly.
Takže jednoduše když to tahám na jedné kladce, je to 500N?

Ano.

Nedá se to napasovat na nšějaký vzorec?

Vzorce se nenapasovávají, ale vymýšlejí. Zkuste se synem vymyslet vzorec, co bude fungovat na základě toho, že síla klesne tolikrát, kolikrát se prodlouží dráha.

Offline

 

#15 17. 05. 2020 18:54

Vladimir9O
Příspěvky: 104
Reputace:   -1 
 

Re: Kladkostroj (pro syna)

Našel jsem toto:
http://www.zsondrejov.cz/Vyuka/F-7H/Otaciv_04.pdf


"3 volné kladky jsou zavěšeny na 6 lanech" kde vzali to na šesti lanech?

Offline

 

#16 17. 05. 2020 19:06 — Editoval marnes (17. 05. 2020 19:12)

marnes
Příspěvky: 11227
 

Re: Kladkostroj (pro syna)

↑ Vladimir9O:
Z každé strany jedno. 3x2=6
Jsou sice spojené, ale bereme zleva jedno a zprava jedno.

Je to podobné jako sáňky. Taky máme jeden provaz, ale tvoje tažná síla se rozkládá na dvě části, pokud je ten provaz uvázán na dvou částech sáňek.


Jo. A na začátku vás zdravím.

Offline

 

#17 18. 05. 2020 19:00

Vladimir9O
Příspěvky: 104
Reputace:   -1 
 

Re: Kladkostroj (pro syna)

Ok... takže v podtstaě mohu utvořit vzorec

Ff = Fz / 2 . nk

Ff = finální síla)
Fz = síla základní (čili F=m.g)
nk = počet volných kladek


Na pevné kladky kašlu, protože ty jsou jenom proto, aby měnily směr působení síly... tak by to šlo?

Offline

 

#18 18. 05. 2020 20:10 — Editoval marnes (18. 05. 2020 20:41)

marnes
Příspěvky: 11227
 

Re: Kladkostroj (pro syna)

↑ Vladimir9O:
Spíš v tom jmenovateli by mělo být počet lan, na kterých břemeno visí.

https://cs.wikipedia.org/wiki/Kladka

Všimni si, že u 3 a 4 je jedna volná

Nejlepší je stejně (pokud to jde) obrázek


Jo. A na začátku vás zdravím.

Offline

 

Zápatí

Powered by PunBB
© Copyright 2002–2005 Rickard Andersson