Teknik Det lutande planet 26-29.pdf - EngelNO

Det lutonde plonet
Tack uare det lutande planet beböuerflyttkarlarna inte lyfta tunga möbler
och flyttlådor in i bilen. De får gå langre ucig men spdrttr mycket kraft.
Tre av de enkla maskinerna är släkt med varandra. Kilen och skruven
är varianter av det lutande planet. Alla tre bygger på en enkel
regel: om man använder lite längre väg behöver man inte använda
Iika mycket kraft.
Hur bar sig egentligen de gamla egyptierna åt när de byggde sina
pyramider? Hur får man upp stenblock pä2,5 tonutan några lyftkra-
nar? Egyptierna löste det genom att bygga långa ramper av sand och
grus intill pyramiden och släpa upp stenblocken på en sorts slädar eller
ovanpå stockar. Naturligtvis var det ändå ett mycket tungt arbete.
Det egyptierna använde räknar vi i dag som en av de enkla maskinerna,
och vi kallar den för det lutande planet.
De enklo moskinerno
kunno mekonikens gyl ene regel och
kunno ge exempel pö hur den cnvönds
ho refekteroi över nögro onvondningsomröden
för lutonde p onet, kilen cch
skr,uven, nu och för longe sedcn
lörstå hur mon proktiskt kon onvondo
lutcrnde plcrnet, kilen och skruven
kunno fö jonde ord och begrepp:
enklo moskiner, gcrngor, krofvlnst, ki1,
eggverkryg, skruven

Mon kon tiäno kroft på otr to en längre vög
När egyptierna skulle få upp stenblocket till 50 meters höjd måste
de kanske släpa det uppför en backe som var 500 meter lång; de var
alltså tvungna att flytta stenblocket mycket längre sträcka än om de
hade kunnat lyfta det rakt upp. Det är typiskt både 1ör de enkla maskinerna
och för alla sammanhang där man försöker flytta någonting.
Ja, det är så viktigt att det kallas mekanikens gyllene regel. Oftastbrukar
man säga så hfu: det man uinner i kraft förlorar man i ucig.
Givetvis behövs det lika mycket arbete för att få upp stenen som orn
man hade kunnat lyfta den rakt upp. Eftersom arbetet fördelas över
en längre väg, behöver man inte ta i lika mycket hela tiden (det behövs
mindre kraft), och det blir möjligt för människor att utföra.
Vi kan titta på ett annat exempel. Du ska ta dig upp til1 toppen av en
kulle och kan antingen vä1ja en kort, brant backe el1er en längre och
flackare sluttning. Om du tar den brantabacken måste du ta i mycket
för varje steg. Den andra vägen är längre, men du behöver inte ta i
lika mycket - det behövs mindre kraft.
Det lutande planet är kanske inte vad vi brukar mena med "en maskin",
men det är ett hjälpmedel för att flytta på saker. Det används
också på en mängd olika sätt i mer komplicerade maskiner. Det är
därför man kallar det en av de "enkla maskinerna".
q---_
-.. .- '---:.-
Det lntande planet gJorde det rnöjligt
för pyramidbyggarna att få upp de
stora stenblocken, som kunde utiga
2 500 kilo. Till hicilp hade man också
rullar eller stockar och ett slags sLidar.
Det lutonde plonet 27

Kilen kon både hållo sqmmon och klyvo
Det lutande planet är grunden ti11 två av de andra enkla maskinerna:
kilen och skruven.
En liten ki1 ser kanske inte mycket ut för världen men är ändå ett
or,ärderligt hjälpmedel. Den kan hålla ihop saker, den kan klyva ett
vedträ och dessutom är den ursprunger till a1la eggverktyg (kniven,
stämjärnet, plogen och många andra).
Kilen är ett mycket litet lutande plan. När man skjuter in en gummikil
under en dörr för att den inte ska slå igen, använder man den gyllene
regeln för att med ganska måttlig kraft hålla dömen riktigt stadigt.
På samma sätt s1år man in en kil för att hålla fast skaftet på en yxa eller
hammare e11er för att spänna en tavelduk över en spännram.
Samma "kraftvinst" som används för att hålla ihop saker kan man
faktiskt anr,ända för att klyva andra föremål. Man kan klywa ett segt
vedträ eller en stor srock genom att slå in en kil i träet. På samma
sätt fungerar huggmejslaq knivar, sågar och plogar, även om man då
ibland hjälper till med "sågande" rörelser fram och tillbaka.
Skruven är ett Iutonde plon som vridits till en spirol
Om man vrider ett lutande plan många varv runt, får man samma
lorm som gängorna på en skrur:
När man skruvar fast en skruv i tiII exempel en planka, utnyttjar man
återigen den gyllene regeln: genom att vrida skruven runt många varv
måste man visserligen röra den mycket Iängre väg, men det krävs
mindre kraft än om man til1 exempel skulle slå i en spik. För spiken
är ju ett alternativ som slås i raka vägen, utan att vridas runt en iång
omväg.
28 De enklq moskinerno
Om rnan kunde linda ett litet
lutande plan uaru efter udn) runt
en stång så skulle man få en skruu.
Nrir man skruuar åt skruuen,
anurinds den långa uagen langs
gä'ngorna. mcn ry(1fi behijut r' 1nt,'
anutinda så stor kraft.

ARKIMEDES SKRUV TYFTE VATTEN I EGYPTEN
Pö scmmo söll som det utcrnde plonel kunde onvcrndcrs för ott byggc pyromider
utnyttlode mcrn onlogligen skruven försl som ett tronsporth ölpmede .
En sådon hör Ar[imedes skruv onvcrndes för ott yfto upp vollen. Den beslår ov
en skruv som crr pcrcercrd inuii ell uionde rör, som den precis fyller upp. Nör mon
vrlder i[ruven med h1a p ov en vev el er pedo er, lronsporleros vollnel upp angs
göngornc.'Dei vcr den gre[iske molemotlkern Arklmedes som på 200 to]el f.Kr. för
förstcr gången beskrev skruven i skrift, men onlog igen onvöndes den långt iidigore.
Den onvönds lortforonde i en del u lönder.
ngen vet riktigt nor mcrn bö11ode onvöndo skruvcrr för ott skruvo fost soker. Lönge
trodde historlkerno oll södono skruvor vor okondcr pö romorlrden, men orkeolo
gerno hor foktlskt hittcrt en romersk muller, som oniog gen hol lhop ett sogs krigskctopull,
och en mutier ör 1u inte sö myckei crtt ho utcrn en skruv.
Ju tätare gängorna liggeq desto lättare blir skruven att skruva i, men
desto fler varv - 1ängre väg - måste man vrida den. Dessutom gör
gängoma att skruven sitter mycket stadigare än spiken.
Man kan också använda kraftvinsten hos skrurren till att pressa ihop
saker, till exempel i en skruvtving, som håller ihop snickeridelar medan
en limfog torkar. Eller i pressar av olika s1ag, tiII exempel gammal-
dags tryckpressar el1er pressar som pressar olja ur oliver.
2.
3.
Hur fungeror ett lutonde plon, en kil
och en skruv?
Vorför bygger mon löngo serpentinvögor.
uppför berg istöllet för korto
bockor rokt upp?
Hur kunde egyptierno byggo pyromider?
Det Iutonde plonet 29