Zadanie

Keď Vladko zavíta do FKS miestnosti, dejú sa tam veľké veci. Napríklad také upratovanie. Minule zase krútil hlavou nad tým, že niekto na stole nechal časti rozloženej sústavy1. Pred tým, než ich všetky odložil do skrine, si ale pripevnil na roh stola kladku a prevesil cez ňu lano uviazané na teleso položené na stole. Vladko potiahol lanom smerom nadol a teleso sa dalo do vodorovného pohybu. Situácia, ktorá nastala, ale Vladka zmiatla. Ako to, že teleso sa pohlo? Veď pôsobil silou kolmo na smer jeho pohybu, prácu teda nekonal. Alebo uvažoval nesprávne?

Vladkova sústava
Vladkova sústava

  1. To, že tam pribudol aj Bonsaj, si samozrejme nevšimol.↩

Kladky sú jednoduché mechanické stroje, ktoré využívajú jednu z výborných vlastností lán: dajú sa všelijako ohýbať, no napriek tomu sú pevné v ťahu a ich dĺžka sa zachováva.

Predstavme si nasledujúcu situáciu: lano je napnuté a zatiahneme za jeden jeho koniec. Ten sa pohne a keďže lano chce držať pokope, koniec lana bude ťahať zase kus vedľa neho. Ten zatiahne zase za ďalší kus a takto sa ťah prenesie až na druhý koniec lana. Ten sa pohne do smeru predchádzajúceho kusu lana, čo však už môže byť úplne iný smer, než ten, ktorým sme ťahali jeho začiatok.

Tento prenos ťahu nenastáva hneď, no väčšinou je taký rýchly, že si ho nevšimneme. Pekne to vidieť na púšťaní visiaceho 1, to má väzby medzi jednotlivými časťami svojej dĺžky slabšie.

Keď Vladko zatiahol lano, ťah sa postupne prenášal na druhý koniec lana, ktorý potom ťahal teleso. Pokiaľ v dobrej viere predpokladáme nulové straty po ceste2, koniec lana ťahá teleso vodorovným smerom rovnakou silou, ako Vladko lano.

Na teleso bude teda pôsobiť sila, ktorá ho pohne po stole. Ako je to ale s prácou? Vladko pôsobí silou na lano v smere jeho rýchlosti, no lano je spojené s telesom. Aby sa lano pohlo, musí rozpohybovať aj teleso. Teda Vladko vykoná prácu síce iba na lane, no to následne vykoná prácu na telese, aby ho potiahlo so sebou. Ak chce Vladko rozpohybovať lano na určitú rýchlosť, musí vykonať na lane toľko práce, aby udelil rýchlosť lanu a aj telesu. Teda vlastne koná prácu aj na telese, len nepriamo.

  1. https://youtu.be/wGIZKETKKdw↩

  2. Stratami by bolo v tomto prípade neelastické natiahnutie lana, teda jeho prípadná deformácia.↩

Diskusia

Tu môžte voľne diskutovať o riešení, deliť sa o svoje kusy kódu a podobne.

Pre pridávanie komentárov sa musíš prihlásiť.