Hartl-féle csavarkészülék (beszerzési év: 1894) |
A csavar a lejtő rendszerű egyszerű gépek csoportjába tartozik, mivel a csavar nem más, mint egy tömör hengerre tekert lejtő. Ha egy R sugarú hengerre egy
alapú és H magasságú derékszögű háromszöget úgy tekercselünk fel, hogy a háromszög alapja éppen körbeérje a hengert, akkor a háromszög H magasságát a csavar menetemelkedésének nevezzük. Ekkor a háromszög átfogója által kirajzolt vonalat csavarmenetnek nevezzük, míg több csavarmenet esetén csavarvonalról beszélünk. A csavar működésének a bemutatására szolgál az a lefejthető csavarmenettel ellátott Hartl-féle csavarkészülék, amelynek függőleges tengelyű tartórúdjára ráhúzható egy sárgarézből készült csavarorsó. Az orsó addig csúszik a tengelyen lefelé, míg egy vízszintes tengely körül forgatható kis rézgörgőnek nem ütközik. Ha az orsó kerületére egy állócsigán átvetett fonalat csévélünk, akkor a fonál végére kifejtett erő hatására a csavarorsó a görgő mentén kezd emelkedni. Egyensúly esetén a fonal végét húzó erőre a fenti összefüggés áll fenn, amelyet ezzel az eszközzel méréssel is igazolhatunk. |
|
Hartl-féle csavarkészülék |
|
A csavarkészülékhez két különböző (1,2 cm és 2,4 cm) menetemelkedésű, de azonos tömegű (500 g) és sugarú (4,15 cm) csavarorsó tartozik. A sugár meghatározása nélkül megmérhetjük az orsó 360°-os elfordulás során az állócsigán átvetett fonál végén levő test süllyedését, s így a közvetlenül az orsó kerületét is. Így az egyensúlyban tartáshoz szükséges erő mérésével a fenti összefüggést igazolhatjuk, de összehasonlító mérést végezve könnyedén beláthatjuk azt is, hogy a kisebb menetemelkedésű csavarorsót feleakkora erővel lehet egyensúlyban tartani, mint nagyobbikat. |
|