1Po co nam maszyny proste?
- To treść dodatkowa – maszyn prostych nie ma w obowiązkowej podstawie programowej.
- Maszyna prosta to urządzenie, które zmienia wartość lub kierunek siły potrzebnej do pracy: dźwignia, równia pochyła, kołowrót, blok.
- Maszyna prosta nie zmniejsza pracy: działasz mniejszą siłą, ale na dłuższej drodze.
2Dźwignia dwustronna
- Dźwignia to sztywny pręt, który obraca się wokół osi obrotu (punktu podparcia). Przykłady: huśtawka, nożyczki, obcęgi, łom.
- Ramię siły to odległość od osi obrotu do miejsca, w którym działa siła (gdy siła jest prostopadła do pręta).
F₁ · r₁ = F₂ · r₂
- F₁, F₂ – siły po obu stronach osi [N]; r₁, r₂ – ramiona tych sił [m]. Gdy iloczyny są równe, dźwignia jest w równowadze.
- Im dłuższe ramię, tym mniejsza siła wystarczy – dlatego łom chwytasz za koniec.
3Przykład
- Dane: tata o ciężarze F₁ = 800 N i Ola o ciężarze F₂ = 400 N siedzą na huśtawce; Ola siedzi r₂ = 1,5 m od osi. Szukane: r₁.
- Wzór: F₁ · r₁ = F₂ · r₂, więc r₁ = F₂ · r₂ przez F₁.
- Obliczenia: r₁ = 400 N · 1,5 m przez 800 N = 0,75 m.
- Odpowiedź: tata musi usiąść 0,75 m od osi.
Łom chwytamy za sam koniec, ponieważ
Z F₁ · r₁ = F₂ · r₂ wynika, że większe ramię oznacza mniejszą siłę.
To jedno z 8 pytań quizu. Rozwiąż cały quiz →
4Równia pochyła, kołowrót i blok
- Równia pochyła (rampa, podjazd dla wózków, serpentyny w górach): wciągasz ciało dłuższą drogą, ale mniejszą siłą niż przy podnoszeniu pionowo.
- Kołowrót (studnia z korbą): korba zatacza większy okrąg niż wał, na który nawija się lina, więc kręcisz mniejszą siłą.
- Blok nieruchomy (np. na maszcie flagi) zmienia tylko kierunek siły.
Myślenie, że maszyna prosta zmniejsza pracę. Zmniejsza siłę, ale wydłuża drogę – praca jest taka sama (a przez tarcie nawet większa).
5Zapowiedź klasy 8
- W klasie 8 poznasz prąd elektryczny (napięcie, natężenie, opór) oraz magnesy i pole magnetyczne – podstawę działania silników elektrycznych.
Równia pochyła pozwala
Maszyna prosta zmniejsza siłę, ale nie pracę.
To jedno z 8 pytań quizu. Rozwiąż cały quiz →
✎Ściąga: Fizyka w technice: maszyny proste
Najważniejsze w pigułce – przeczytaj tuż przed kartkówką lub sprawdzianem.
- F₁ · r₁ = F₂ · r₂
- Maszyna prosta to urządzenie, które zmienia wartość lub kierunek siły potrzebnej do pracy: dźwignia, równia pochyła, kołowrót, blok.
- Dźwignia to sztywny pręt, który obraca się wokół osi obrotu (punktu podparcia). Przykłady: huśtawka, nożyczki, obcęgi, łom.
- Ramię siły to odległość od osi obrotu do miejsca, w którym działa siła (gdy siła jest prostopadła do pręta).
- Równia pochyła (rampa, podjazd dla wózków, serpentyny w górach): wciągasz ciało dłuższą drogą, ale mniejszą siłą niż przy podnoszeniu pionowo.
- Kołowrót (studnia z korbą): korba zatacza większy okrąg niż wał, na który nawija się lina, więc kręcisz mniejszą siłą.
- Blok nieruchomy (np. na maszcie flagi) zmienia tylko kierunek siły.
?Quiz: powtórz przed kartkówką
8 pytań w stylu kartkówki i sprawdzianu. Odpowiedz w myślach, potem sprawdź odpowiedź. Rozwiąż quiz z wynikiem – każda odpowiedź ma wyjaśnienie.
Warunek równowagi dźwigni dwustronnej to
- AF₁ · F₂ = r₁ · r₂
- BF₁ · r₂ = F₂ · r₁
- CF₁ · r₁ = F₂ · r₂
- DF₁ = F₂
Sprawdź odpowiedź
Odpowiedź C: F₁ · r₁ = F₂ · r₂ – Iloczyny siły i jej ramienia po obu stronach osi muszą być równe.
Po jednej stronie dźwigni działa siła 300 N na ramieniu 0,4 m. Jaka siła na ramieniu 1,2 m po drugiej stronie zrównoważy dźwignię?
- A300 N
- B100 N
- C900 N
- D360 N
Sprawdź odpowiedź
Odpowiedź B: 100 N – F₂ = F₁ · r₁ przez r₂ = 300 N · 0,4 m przez 1,2 m = 100 N.
Ramię siły to
- Adługość całej dźwigni
- Bwartość siły
- Codległość między dwiema siłami
- Dodległość od osi obrotu do miejsca działania siły
Sprawdź odpowiedź
Odpowiedź D: odległość od osi obrotu do miejsca działania siły – Ramię mierzymy od osi obrotu.
Łom chwytamy za sam koniec, ponieważ
- Akoniec łomu jest lżejszy
- Bkrótsze ramię pozwala działać mniejszą siłą
- Cdłuższe ramię pozwala działać mniejszą siłą
- Dwtedy wykonujemy mniejszą pracę
Sprawdź odpowiedź
Odpowiedź C: dłuższe ramię pozwala działać mniejszą siłą – Z F₁ · r₁ = F₂ · r₂ wynika, że większe ramię oznacza mniejszą siłę.
Równia pochyła pozwala
- Apodnieść ciało mniejszą siłą, ale na dłuższej drodze
- Bpodnieść ciało większą siłą na krótszej drodze
- Cwykonać mniejszą pracę
- Dzmniejszyć ciężar ciała
Sprawdź odpowiedź
Odpowiedź A: podnieść ciało mniejszą siłą, ale na dłuższej drodze – Maszyna prosta zmniejsza siłę, ale nie pracę.
Blok nieruchomy
- Azmniejsza pracę
- Bzmniejsza siłę dwa razy
- Czmniejsza masę podnoszonego ciała
- Dzmienia tylko kierunek siły
Sprawdź odpowiedź
Odpowiedź D: zmienia tylko kierunek siły – Ciągniesz w dół, a ciało jedzie w górę – siła jest taka sama.
Dziecko o ciężarze 300 N siedzi 2 m od osi huśtawki. W jakiej odległości od osi musi usiąść dorosły o ciężarze 600 N, aby huśtawka była w równowadze?
- A1 m
- B0,5 m
- C4 m
- D2 m
Sprawdź odpowiedź
Odpowiedź A: 1 m – r = 300 N · 2 m przez 600 N = 1 m.
Które urządzenie NIE jest dźwignią?
- Aobcęgi
- Bpodjazd dla wózków
- Chuśtawka
- Dnożyczki
Sprawdź odpowiedź
Odpowiedź B: podjazd dla wózków – Podjazd to równia pochyła.
Cały dział „Zastosowania fizyki w życiu codziennym”: ściąga i próbny sprawdzian →
Kartkówka albo sprawdzian już blisko?
Rozwiąż quiz z wynikiem i powtórz materiał na fiszkach. Każda odpowiedź ma wyjaśnienie, a postęp zapisuje się bez zakładania konta.