Kategorien: Alle - pohyb

von Pavel Broža Vor 10 Monaten

379

Brzdné síly

Efektivní pohyb a brzdění závisí na optimalizaci odporových a třecích sil. Malý odpor je klíčový pro sporty jako běh a plavání, kde je důležité minimalizovat styčnou plochu a maximalizovat aerodynamický tvar, inspirovaný například tvary ryb a ptáků.

Brzdné síly

Brzdné síly

Mapa není vyčerpávající. Slouží spíše jako odrazový můstek pro další objevování a vymýšlení příkladů z praxe.

Potřeba velkého tření

zvětšit tlakovou sílu

zapřít se bočníma nohama u dopravních prostředlů

bagry, co bagrují ve vodních korytech, aj.

zvětšením hmotnosti/tíhy tělesa

zvětšit obsah stykových ploch

více kol

pásy místo kol

zdrsnit povrch

sypání povrchu pískem/štěrkem

např. při napadení sněhu

řetězy na kolech aut

tretry na běh (s bodci)

body s drsnou podrážkou

pneumatiky s drapáky/hřeby

zimní penumatiky

psaní
jízda
běh
chůze
po mokrém povrchu
po ledu
na sněhu
v bláte
do zatáčky
brzdění

Odporové síly

Aerodynamický tvar
ptáci, ryby
tvar ke zmenšení odporové síly
Fo, newton (N)
V kaplinách (l) a plynech (g)

Potřeba malého odporu prostředí

aerodynamický tvar

proudnicový (zaoblený/zkosený)tvar lokomotiv, kamiónů i aut, ...

inspirováno přírodou

ryby

ptáci

vyhladit povrch tělěsa
zmenšit stykovou plochu

běžci rovněž běží v předklonu

závodní jezdci i žokejové jedou v předklonu

při závodním plavání
při běhu
při jízdě

Potřeba malého tření

změnit smykové na valivé tření
možnosti zmenšení
kuličková ložiska

středové náboje u cyklistického kola

mazat

Zároveň chrání proti rzi.

vazelína

silikonové oleje

olej

hladší povrch
při pohybu dvou pevných těles po sobě
řetěz na ozubených kolech

cyklo kolo aj.

otáčení se kol kolem osy (náprava, apod.)
hřídele - kolo na hřídeli
ozubená kola
panty

Třecí síly

příčiny vzniku
vzájemné přitažlivé působení částic

u drsných ploch málo významné

hlavně u hladkých ploch

drsnost stykových ploch

nerovnosti těles do sebe při pohybu zapadají

třením vzniká teplo
třením může vzniknou statický elektrický náboj
působením třecí síly vzniká tření
smykové

tření se tělesa po tělese

valivé

jízda na kolech, kolečkách, válečcích a kuličkách

Druhy
v klidu

klidová

udržuje tělesa v klidu vůči např. podložce

v pohybu

valivá

pohyb tělesa po tělese pomocí

válečků

kol

kuliček

smyková

u stejného tělesa vždy větší, než valivá (pohyb po kolech, ...)

Ft, newton (N)
působiště ve stykové ploše
působí mezi pevnými látkami

Směr je proti pohybu tělesa

Potřeba velkého odporu prostředí

Veslování
Plachetnice, plachty
Lodní šroud
možnosti zvětšení
použít hustší prostředí
zvětšit obsah stykové plochy tělesa s prostředím (kapalinami, plyny)
seskok padákem