<%@LANGUAGE="JAVASCRIPT" CODEPAGE="1252"%> ASTEL - FYKE-opas
       
 

LIIKE JA TASAPAINO

TULOSTETTAVA PDF

1. LIIKE
Liikkeen luokittelu
Liikkeen jatkavuus
Liike ja vuorovaikutus
Liikkeen muuttuminen

Vain vuorovaikutus voi muuttaa liikettä
Vuorovaikutusten luokittelu
Kappaleen vaikutus liikkeen muutokseen

2. LIIKKEEN, VOIMAN JA MASSAN MITTAAMINEN
Nopeus
Kiihtyvyys
Vuorovaikutus ja voima

3. TASAPAINO
Painopiste
Tasapainon lajit
Kappaleen kaatuminen
Mekaaninen kone
Vipu
Kalteva taso
Väkipyörä

 

    Vipu

Monissa yksinkertaisissa koneissa sovelletaan vivun periaatetta. Yksinkertaisimmillaan vivulla tarkoitetaan pitkää keppiä tai tankoa, jonka avulla voidaan kammeta painava esine toiseen paikkaan. Vivun pitkä varsi vähentää voiman tarvetta, jolloin kuorman siirto käy helpommin.

Monet työkalut ovat vipuja. Edellä esitellyistä koneista esimerkiksi valkosipulinpuristin ja sakset ovat vipuja. Niissä sovelletaan kaksivartisen vivun periaatetta.

Sekä yksivartinen että kaksivartinen vipu perustuvat tasapainoehtoon. Voima * voiman varsi = kuorma * kuorman varsi, Fv * b = Fk * a. Tasapainoehdon mukaan voiman varren kasvattaminen pienentää tarvittavan voiman suuruutta.


Mitä pidempi voiman varsi on sitä vähemmän voimaa tarvitaan.


Tehtävä 32: Mitkä muut yksinkertaiset koneet ovat vipuja? (VASTAUS: hohtimet, tölkinavaaja, jakoavain,...)

Tehtävä 33: Myös keinulauta on vipu. Onko se yksivartinen vai kaksivartinen? Nano asettuu kuvan (Kuva) mukaisesti istumaan 1.5 metrin päähän laudan tukipisteestä. Mille etäisyydelle tukipisteestä Pikon on istuttava, jotta keinu olisi tasapainossa? Merkitse kuvaan keinulautaan vaikuttavat tasapainoehdon mukaiset voimat. Nanon massa on 15 kg ja Pikon 21 kg. 

(VASTAUS: Vipu on kaksivartinen, koska tukipiste on vaikuttavien voimien välissä. Nanon lautaan aiheuttama voima on F N = 150 N. Pikon lautaan aiheuttama voima on F P = 210 N. Nanon etäisyys tukipisteestä on a = 1,5 m ja Pikon etäisyyttä merkitään b:llä. Vivun tasapainoehdosta F N * a = F P * b saadaan 150 N * 1,5 m = 210 N * b, josta lasketaan b. b = 150 N * 1,5 m/ 210 N = 1,1 m.

Pikon on siis istuttava 1,1 metrin etäisyydelle tukipisteestä.)

Tehtävä 34: Katuharja on tasapainossa, kun sitä tuetaan kuvan osoittamalla tavalla. Harja sahataan tuentakohdasta poikki. Kumpi näin syntyneistä kahdesta osasta on painavampi. Miksi? (VASTAUS: Harjasosa on painavampi. Kyseessä on kaksivartinen vipu, joten tasapainoehdon mukaan lähempänä tukipistettä oleva kappale painaa enemmän. )