Historyczne przyrządy

ułatwiające prace człowiekowi

Archimedes z Syrakuz– grecki filozof przyrody i matematyk, urodzony i zmarły w Syrakuzach; wykształcenie zdobył w Aleksandrii. Był synem astronoma Fidiasza i prawdopodobnie krewnym lub powinowatym władcy Syrakuz Hierona II.

W czasie drugiej wojny punickiej kierował pracami inżynieryjnymi przy obronie Syrakuz. Rzymianie myśleli, że sami bogowie bronią miasta, gdyż za murami schowane machiny oblężnicze jego konstrukcji ciskały pociski w ich stronę. Archimedes został zabity przez żołnierzy rzymskich po zdobyciu miasta, mimo wyraźnego rozkazu dowódcy, Marcellusa, by go ująć żywego. Później gorzko tego żałowano. Na życzenie Archimedesa na jego nagrobku wyryto kulę, stożek i walec.

•śruba Archimedesa

•przenośnik ślimakowy

•zegar wodny

•organy wodne

Śruba Archimedesa – jeden z wielu wynalazków przypisywanych Archimedesowi. Jest to podnośnik zbudowany ze śruby umieszczonej wewnątrz rury ustawionej skośnie do poziomu. W czasie pracy dolny koniec śruby zanurzony jest w wodzie, a obrót śruby wymusza jej ruch do góry. Ponieważ ilość wody nabierana przez śrubę jest zazwyczaj duża, mimo strat spowodowanych nieszczelnościami nie jest konieczne, by śruba przylegała ściśle do wnętrza rury.

Przenośnik ślimakowy-urządzenie do przemieszczania materiałów sypkich za pomocą śruby obracającej się wewnątrz koryta. Materiał może być transportowany w poziomie, skośnie lub w pionie.Przenośniki śrubowe stosuje się jako urządzenie odbierające materiał spod różnego rodzaju zbiorników i silosów, służą również do dozowana produktu w procesach technologicznych. Dzięki zamkniętej budowie materiał transportowany może być odizolowany od otoczenia.

Zegar wodny lub klepsydra jest urządzeniem służącym do pomiaru czasu. Jego działanie opiera się o regularny i stały wypływ wody ze zbiornika zwykle przez niewielki otwór. Kontrola dokładności wypływu wody w tego typu urządzeniach jest dość trudna, dlatego zegary wodne nigdy nie osiągnęły dużej precyzji.

Organy wodne powszechnie przypisywane Ktesibiosowi, tym samym identyfikowane więc jako wynalazek z III w. p.n.e. Główną część instrumentu, której kształt Heron opisał jako przypominający ołtarz, odlewano z brązu pozostawiając w środku wolną przestrzeń. We wnętrzu umieszczano dzwon podobnej wysokości, lecz o mniejszej średnicy. Podpierano go w taki sposób, aby wypełniająca dno konstrukcji woda mogła swobodnie przemieszczać się pomiędzy dzwonem a głównym naczyniem.

Maszyny proste są to urządzenia, które w swoim działaniu wykorzystują różne prawa fizyczne, tak aby używając jak najmniejszej siły przesunąć, podnieść lub rozszczepić jakieś ciało. Główną zasadą ich działania jest to, że praca jaką należałoby wykonać aby daną czynność wykonać jest zamieniona na tą samą pracę, jednak przy wykorzystaniu znacznie mniejszej siły, ale zwiększeniu drogi na której ta siła ma działać. Tak, więc, ważne jest aby pamiętać, że z fizycznego punktu widzenia maszyny proste nie zmniejszają potrzebnej pracy do wykonania określonej czynności, a jedynie ułatwiają człowiekowi jej wykonanie. Często się zdarza, że maszyny proste stanowią elementy składowe maszyn bardziej skomplikowanych.

Dźwignia — jedna z maszyn prostych, których zadaniem jest uzyskanie działania większej siły przez zastosowanie siły mniejszej. Zbudowana jest ze sztywnej belki zawieszonej na osi. Dźwignia wchodzi w skład wielu mechanizmów, które również często nazywane są w skrócie dźwignią (np. dźwignia zmiany biegów, dźwignia hamulca, dźwignia wycieraczek, dźwignia przerzutki). W zależności od położenia osi względem działających sił rozróżnia się dźwignię dwustronną i jednostronną.

Kołowrót - walec o promieniu r z umocowaną na jego końcu korbą o ramieniu R. Na walec nawinięte jest cięgno, na koniec którego działa siła Q zwana siłą użyteczną, natomiast P jest siłą poruszającą. Jeżeli długość korby jest większa od promienia walca, kołowrót umożliwia podnoszenie ciężkiego ciała przy użyciu mniejszej siły. Z równowagi momentów sił wynika wzór:

Korba, element mechanizmów dźwigniowych, służący do przeniesienia ruchu obrotowego długiego ramienia R na ruch obrotowy wału o mniejszym promieniu r. Korba ma zazwyczaj konstrukcję w kształcie jednokrotnie lub dwukrotnie zagiętego pręta zaklinowanego jednym końcem na osi wału. Przykładem tego rodzaju korby jest np. korba rowerowa, w której ruch stóp kolarza po obwodzie koła wywołuje obrót całego mechanizmu wokół osi. Ruch tego mechanizmu potem przekazywany jest poprzez przekładnię łańcuchową dalej, do koła napędowego. Zwykła klamka u drzwi też jest odmianą korby

Wielokrążek – układ cięgien i krążków umożliwiający przełożenie siły, dzięki któremu można np. podnieść duży ciężar, działając mniejszą siłą.

Wielokrążek ma zastosowanie wszędzie tam, gdzie trzeba podnieść duże ciężary przy użyciu małych silników lub rąk ludzkich: warsztaty mechaniczne, hale produkcyjne, gdzie stosowany jest w zbloczach.W żeglarstwie, znany bardziej jako talia, znajduje zastosowanie np. jako szot grota. Układy wielokrążkowe są powszechnie stosowane w wiertnictwie, jako układ podnoszący przewód wiertniczy, oraz w górnictwie odkrywkowym w dźwigach linotorowych.Znacznie rzadziej stosuje się odwrotne działanie wielokrążka, zamieniając mały skok tłoka na duży skok liny w dźwigach parowych i podnośnikach.

Zastosowanie

Klin – maszyna prosta w przekroju będąca trójkąte równoramiennym, którego ściany boczne ustawione pod niewielkim kątem tworzące ostrze klina, rozpychają dany materiał działając na niego siłami Q. Na trzecią ścianę zwaną grzbietem klina działa siła poruszająca P.

Zależność pomiędzy siłami określa wzór

2sin2

QP

P=2Qsin

Równia pochyła – jedna z maszyn prostych. Urządzenia, których działanie oparte jest na równi, były używane przez ludzkość od dawnych dziejów. Przykładem równi jest dowolna płaska pochylnia.Równia to płaska powierzchnia nachylona do poziomu pod pewnym kątem. Wyznaczanie parametrów ruchu ciała po tej powierzchni (przede wszystkim wyznaczenie przyspieszenia) nazywane jest zagadnieniem równi.

• Żuraw-jedna z maszyn prostych ułatwiająca nabieranie wody.

Izabela GuzyAleksandra HeliniakKatarzyna KochmanJadwiga PuzioAgnieszka GolecAleksandra Decowska