Enkla maskiner

En enkel maskin är inom fysiken en konstruktion som bara behöver en enkel kraft för att utföra mekaniskt arbete. Den enkla maskinen arbetar enligt principen att vad som sparas i kraft förloras i väg. Dessa maskiner där en liten kraft rör sig en lång sträcka och då får en stor kraft att röra sig en kort sträcka är kraftförstärkare. Hit räknas hävstången, lutande planet, kilen, skruven, block och talja samt hjulet.

Upptäck och utforska vanliga föremål i omgivningen.

  • —Var finns de enkla maskinerna?
  • —Vad krävs för att de ska fungera?
  • —Kan ni skapa egna varianter?

Hävstång

En stång som kan vridas runt en vridningspunkt eller ett gångjärn för att överföra en kraft från ett ställe till ett annat. Det man vill lyfta ska vara nära vridningspunkten medan kraften ska vara längre bort. Ju längre hävstången är desto större blir den vridande kraften. Exempel på vanliga föremål som använder principen är skottkärran, saxen, gungbrädan, veven eller ett dörrhandtag. Tillverka en egen hävstång, använd spett/bräda/stav och lägg en liten sten eller något annat stadigt under, som vridningspunkt nära det föremål som ska lyftas. Föremålet läggs på brädans ena sida och den andra sidan trycks ner så föremålet lyfts. Bygg katapulter av skedar, försök lyfta en bok med en linjal. Prova också att bygga en tvåarmad hävstång, som på en skottkärra där hjulet är vridningspunkten och handtagen hävstänger. Vilken är det lättare att lyfta med? Hävstångsprincipen kan även  användas för att väga och leta efter jämvikt i en balansvåg. Bygg egna vågar av exempelvis snöre och blompinne eller en galge. Väg olika föremål eller sätt fast klädnypor på blompinnen och leta efter jämvikt. Det uppstår då vridningspunkt och tyngdpunkt finns på samma plats.

Lutande plan

En liten lutning, som i en ramp eller en sluttande backe, kan användas för att göra det lättare att lyfta saker uppåt. Genom att dra saker uppför ett lutande plan och inte lyfta de rätt upp fördelas lyftkraften på en längre sträcka vilket gör att ansträngningen inte blir lika stor. Dock måste föremålet flyttas en längre väg (mekanikens gyllene regel). Bygg ett eget lutande plan, använd till exempel en kartong med några böcker i, en vagn och en skiva eller liknande som ni kan använda som lutande plan. Lyft kartongen upp på en stol. Lägg sedan skivan som ett lutande plan från golvet till stolen. Dra kartongen uppför det lutande planet. Prova också att lägga lådan på en vagn med hjul och dra den upp på vagnen. Känns det någon skillnad?

Kil

Genom att sätta ihop två lutande plan bildas en kil. Denna kan ses som ett dubbelt och rörligt lutande plan. Vanligtvis rör sig föremål på det lutande planet medan kilen rör sig igenom föremål. Exempel från vår omgivning är dörrstoppen, kniven, spiken och yxan. Kilen används för att dela saker, men också för att hålla fast föremål.

Skruv

En kil som vrids runt i en spiral blir en skruv. Den kan ses som ett lutande plan som snurrats ihop och betraktas ibland som en rörlig form av det lutande planet. Skruven används till att fästa och dela på saker.

Block och talja

Block och talja är anordningar som gör det lättare att lyfta tunga föremål. Blocket består av blockhus där ett eller flera hjul/skivor är parallellt upphängda. Ett rep fästs vid det ena blocket och får sedan löpa fram och tillbaka mellan blocken, turvis runt de båda blockets hjul. Genom att dra linan en lång sträcka med liten kraft lyfts vikten en kort sträcka med stor kraft. Bygg en talja av två sopkvastar och en meter lina. Knyt fast i ena sopkvasten och linda sedan runt de båda sopkvastarna som hålls ett par dm isär. Det är lätt att dra ihop kvastarna med repet även om några håller emot i kvastarna. Bygg egna lyftanordning med rullar och snöre.

Hjul

Hjulet är en av de mest användbara enkla maskinerna. Hjulet underlättar linjära rörelser och kan omvandla dessa till rotationsrörelse, sätta fordon i rörelse, överföra krafter och bevara energi. Ett hjul kan ses som en variant av en hävstång där vridningspunkten är navet. Hjul används till olika sorters fordon, de finns bland annat i rattar, kugghjul, väderkvarnar och i vindsnurror som tar vara på kraften från vinden. Bygg olika konstruktioner med hjul, har hjulens storlek någon skillnad? Vad är viktigt för att de ska fungera bra?

Källor:

  • —Persson, Hans (2011). Teknikgrytan: enkla undersökningar i teknik. Järfälla: Hands-On Science Text
  • —www.wikipedia.se
Annonser

Kommentera

Fyll i dina uppgifter nedan eller klicka på en ikon för att logga in:

WordPress.com Logo

Du kommenterar med ditt WordPress.com-konto. Logga ut / Ändra )

Twitter-bild

Du kommenterar med ditt Twitter-konto. Logga ut / Ändra )

Facebook-foto

Du kommenterar med ditt Facebook-konto. Logga ut / Ändra )

Google+ photo

Du kommenterar med ditt Google+-konto. Logga ut / Ändra )

Ansluter till %s