Jednoduché stroje poskytujú mechanické výhody. Zjednodušene povedané, jednoduché stroje uľahčujú prácu zvýšením množstva práce vykonanej s určitým úsilím alebo znížením množstva úsilia potrebného na vykonanie rovnakej práce. Práca sa podľa definície rovná sile krát vzdialenosť. Jednoduchý stroj známy ako páka sa dodáva v troch variantoch, z ktorých každá vykonáva prácu zvýšením účinnosti pôsobiacej sily.
TL; DR (príliš dlhý; Nečítali)
Príklady pák v každodennom živote zahŕňajú balansovanie, kolečká, nožnice, kliešte, fľaša otvárače, mopy, metly, lopaty, luskáče a športové potreby ako bejzbalové pálky, golfové palice a hokej palice. Aj vaše rameno môže pôsobiť ako páka.
Práca, sila a vzdialenosť
Práca vykonaná páčkami zvyčajne mení smer použitej sily, vzdialenosť a rýchlosť pohybu vyvolaného použitou silou alebo efektívnu silu použitej sily. Páky používajú tyč na prenos sily (použitej sily) cez otočný bod (zaostrený bod) na záťaž alebo odpor. Relatívne polohy týchto troch prvkov páky určujú, či je páka a páka prvej alebo prvého rádu, páka druhej alebo druhého rádu alebo páka tretej triedy alebo páka tretieho rádu.
Páčky prvej triedy
Páky prvej triedy (nazývané tiež prvého rádu) majú pôsobiacu silu na jednej strane otočného bodu a zaťaženie alebo odpor na druhej strane otočného bodu. Posunutím bodu otáčania bližšie ku koncu bremena sa zvyšuje účinnosť sily od konca námahy. Tieto typy pák môžu byť najľahšie rozpoznateľnými pákami.
Páky druhej triedy
Páky druhej triedy (alebo druhého rádu) majú pôsobiacu silu na jeden koniec páky a os otáčania na druhej strane páky. Zaťaženie alebo odpor leží medzi otočným bodom a aplikovanou silou.
Páky tretej triedy
Páky tretej triedy (alebo tretieho rádu) majú zaťaženie na jednom konci páky a otočný bod na druhom konci páky. Pôsobiaca sila nastáva medzi bremenom a otočným bodom.
Desať typov pák
Prvý = Príklady páky triedy
Najčastejšie uznávanou pákou prvého rádu môže byť hojdačka alebo balans. Sila pôsobiaca smerom dole jazdca na jednom konci hojdačky sa prekladá cez os otáčania a zdvihne jazdca na druhom konci. Posunutím otočného bodu bližšie k väčšiemu jazdcovi sa zvyšuje účinnosť sily od menšieho jazdca.
Nožnice sú ďalšou bežnou pákou prvého rádu. Rukoväte pôsobia silou alebo silou, skrutka spájajúca obe strany tvorí oporný bod a sila prenášaná na čepele umožňuje strihanie nožníc.
Rovnako ako nožnice, aj kliešte pôsobia silou na rukoväte ako páky prvého rádu. Závesný stred funguje ako otočný bod a medzi zuby kliešťa sa vyskytuje záťaž alebo odpor.
Príklady páky druhej triedy
Príkladom pák druhého rádu sú fúriky. Koleso slúži ako otočný bod. Pôsobiaca sila pôsobí na rukoväte. Zaťaženie samozrejme leží medzi silou a oporou.
Klasický ručný luskáčik na orechy je tiež pákou druhého rádu. Závesný koniec slúži ako oporný bod. Sila pôsobiaca na konce rukovätí praskne maticu (záťaž), ktorá leží medzi nimi.
Ručný otvárač na fľaše slúži ako páka druhého rádu. Na jeden koniec otvárača pôsobí sila v snahe prekonať odpor viečka fľaše. Bod otáčania leží na konci otvárača a spočíva na veku fľaše.
Príklady pák tretej triedy
Páky tretieho rádu zahŕňajú mnoho druhov športového vybavenia vrátane bejzbalových palíc, golfových palíc a hokejok. Držíte ich oboma rukami, ale jedna iba drží predmet, zatiaľ čo druhá používa väčšiu silu. Všetky tieto tri príklady majú teda oporu na jednom konci, kde jedna z vašich rúk drží páku (čo znamená palicu, hokejku a podobne). Pôsobiaca sila sa vyskytuje v blízkosti otočného bodu, kde druhá ruka vyvíja úsilie tak, aby sa sila pohybovala na opačnom konci predmetu a preniesla ju na bejzbal, golfovú loptičku alebo hokejový puk.
Pri zdvíhaní jablka sa používa páka tretieho rádu - vaše rameno! Lakte slúži ako otočný bod, použitá sila pochádza zo svalov a jablko alebo záťaž sa zdvihne.
Lopata funguje ako páka tretieho rádu. Rovnako ako hokejka, aj ruka najbližšie ku koncu slúži ako otočný bod, druhá ruka poskytuje námahu a koniec lopaty dvíha a pohybuje bremenom.
Metly a mopy tiež pôsobia ako páky tretieho rádu. Horná ruka slúži ako otočný bod, dolná ruka poskytuje silu a koniec metly alebo mopu tlačí proti odporu nečistôt a podlahy.