Kladka

Ako funguje pevná a pohyblivá kladka, vzťah záťaže a sily a mechanická výhoda.

Čo je kladka?

Kladka je koleso s drážkou pre povraz. Mení smer sily alebo znižuje silu potrebnú na zdvíhanie záťaže.

Pevná kladka

Pevná kladka iba mení smer sily — ťaháš dolu, záťaž sa zdvíha nahor. Sila sa rovná záťaži.

Pohyblivá kladka

Pohyblivá kladka zmenšuje potrebnú silu na polovicu (ale povraz ťaháš dvakrát dlhšie).

\text{Mechanická výhoda} = \dfrac{\text{Záťaž}}{\text{Sila}}

Pre jednu pohyblivú kladku: MV = 2

Sústava kladiek

Počet nosných lán	MV	Potrebná sila
1 (pevná)	1	= Záťaž
2 (1 pohyblivá)	2	Záťaž ÷ 2
4	4	Záťaž ÷ 4

Zdvíhanie záťaže 400 N s 2 kladkami (MV = 2)

Potrebná sila $= 400 \div 2 = 200 \text{ N}$ (ale ťaháš dvojnásobne dlhý povraz)

Prax: Stavebný žeriav dvíha oceľové nosníky

Vežové žeriavy používajú sústavu kladiek s MV = 4 alebo viac. Operátor žeriavu dokáže zdvihnúť oceľové nosníky vážiace niekoľko ton, pretože motor nemusí vynaložiť plnú tiaž — lano prechádza cez viacero kladiek a silu rozdeľuje.

Prax: Stožiar vlajky s pevnou kladkou

Na stožiari vlajky je hore pevná kladka. Ťaháš lano nadol a vlajka stúpa nahor. MV = 1 (žiadna úspora sily), ale zmena smeru ti umožňuje vytiahnuť vlajku bezpečne zo zeme.

Prax: Záchranný systém pri horolezectve

Záchranárske tímy v horách využívajú sústavu kladiek na vytiahnutie zraneného lezca zo steny. Sústava s MV = 3 umožní vyzdvihnúť osobu s hmotnosťou 600 N silou len 200 N.

Tip Kde vidíš kladky v každodennom živote? Stavebné žeriavy, stožiare vlajok, žalúzie, plachetnice a lanové stroje v posilňovni — kladky sú všade!

Cvičné príklady

Sústava kladiek má mechanickú výhodu 3. Akú silu treba na zdvíhanie záťaže 600 N?

Zobraziť odpoveď

Sila = 600 ÷ 3 = 200 N.

Zmenšuje pevná kladka potrebnú silu? Vysvetli.

Zobraziť odpoveď

Nie — pevná kladka iba mení smer sily, nie jej veľkosť. Sila = Záťaž.