Egyszerű gép

Egyszerű gépnek vagy erőtranszformátornak nevezzük azokat az eszközöket, melyek alkalmasak egy erő hatását erősíteni, kényszermozgások révén. Az egyszerű gépek fő jellemzője az áttétel ill. módosítás, mely a teher súlya és az azt egyensúlyban tartani képes erő viszonyát fejezi ki. Az egyszerű gépek alkalmasak arra, hogy egy adott terhet annál lényegesen kisebb erővel mozgassunk meg, nagyobb munkavégzési út megtétele árán.

Alapfogalmak

• F: mozgató vagy kiegyensúlyozó erő
• G: teher
• m: módosítás vagy áttétel
• r_F: az F erő támadópontja és a forgástengely közötti távolság
• r_G: az G erő támadópontja és a forgástengely közötti távolság

$m={G \over F}$

Ha F munkája = G munkája akkor az eszköz nyugalomban van, nincs elmozdulás.

Emelő

Emelőnek nevezzük azokat az eszközöket, ahol a teher egy olyan rúdra van erősítve, ami egy pontján elforgathatóan rögzítve van. Ilyenkor a forgástengelytől minél távolabb mozgatjuk a rudat, annál kisebb erő kifejtése elegendő. Ha a teher és a mozgatási pont a tengely egyazon oldalán van, akkor egykarú emelőről beszélünk. Ha a tengely a teher és a mozgatópont között van, akkor kétkarú emelővel van dolgunk – ilyenkor a teher a mozgatással ellentétes irányba indul meg.

$F=G{r_{G} \over r_{F}}=G\cdot m$ ; $m={r_{G} \over r_{F}}$

Lejtő

Lejtőnek nevezzük azt az eszközt, mely alkalmas a teher ferde csúsztatására, elhanyagolható súrlódás mellett. Ezáltal a teher súlyára merőleges erővel is lehet emelést végezni.

$F=G\cdot \sin \alpha$ ill. $G=F\cdot \tan \alpha$, ahol $\alpha$ a vízszintes és a lejtő síkja által bezárt szög.

Ék

Az ék segítségével két testet tudunk eltávolítani egymástól, annak középréselésével. Jellemző alkalmazása a tárgyak darabolása, szétrepesztése, rögzítése.

$F=F_{ny}{2h \over l}$, ahol F_ny a távolító erő, a h az ék szélessége és l az ék hossza.

Csavar

Csavarnak nevezzük azt az eszközt, mely henger (orsó) palástján elhelyezkedő – egyazon menetemelkedéssel futó – ferde barázdák, annak mintázatához illeszkedő lyukba (csavartokba vagy orsóba) helyezve, elforgatással a henger hossztengelyével párhuzamos elmozdulás keletkezik. A csavarokat bontható kötések készítésére használják, annak végállásban jelentkező szorulását kihasználva.

$F=G{2h \over 2r\pi }$, ahol h a menet egy körülfordítás alatti hosszirányú emelkedése, r a csavarorsó sugara.

Csiga

A csiga egy tárcsa, melynek kerületén hornyot képeznek ki kötél vagy kábel számára. Általában több csigát használnak egyszerre, melyekkel jelentős áttételt (módosítást) lehet elérni. Hajókon és darukon kiterjedten alkalmazzák.

Külső hivatkozások

• Muzeális tanszerek
• Fizikai kísérletek gyűjteménye