Kladky a jednoduché stroje

Já jsem Archimédés. Král nevěřil, že jeden člověk utáhne to, co neutáhne dav. Tak jsem prý nechal naložit loď v přístavu, sedl si na břeh, vzal do ruky lano a táhl. Loď jela ke mně. Lano ale nevedlo rovnou k lodi. Vedlo přes kladky. Kladka je kolečko se žlábkem, ve kterém běží lano. Vypadá nevinně. Podívej, co umí.

Pevná kladka je přidělaná nahoře, třeba k větvi nebo ke stožáru. Lano jde přes ni: na jedné straně visí kbelík, za druhou taháš. Táhneš dolů a kbelík jede nahoru. Síla je pořád stejná, kbelík není lehčí ani o chlup. Ale tahat dolů je pohodlnější, můžeš se do toho opřít celou váhou. Pevná kladka mění směr. Nic víc, nic míň.

Pohyblivá kladka je ta chytrá. Lano přivážeš nahoře, vedeš ho dolů pod kolečko, které visí na kbelíku, a zase nahoru do ruky. Teď kbelík drží dvě lana, každé polovinu. Ty taháš jen za jedno, tedy poloviční silou. Ale nic není zadarmo: aby kbelík vyjel o metr, musíš rukama protáhnout dva metry lana. Zavěs druhou pohyblivou kladku na lano té první a síla se půlí znovu, lano se táhne čtyřikrát dál. Třetí kladka: osmina síly, osmkrát delší lano. Podívej, jak to utíká.

Stejný obchod nabízí nakloněná rovina, obyčejné šikmé prkno. Těžké kolo do vlaku nezvedáš, tlačíš ho po nájezdu. Menší síla, delší cesta. A když šikmé prkno omotáš kolem tyče, máš šroub. Ten můj zvedá vodu do kopce po dlouhé šikmé cestě dodnes. Fyzik měří sílu v newtonech: každé kilo táhne dolů silou asi 10 newtonů. Kbelík o 5 kilech tedy táhne dolů silou 50 newtonů a přes jednu pohyblivou kladku ho udržíš silou 25.

V misi ESKEYP: v přístavu v Syrakusách stojí kladkostroj se třemi pohyblivými kladkami a na laně visí loďka, 480 kilo. Tíha loďky je 480 × 10 = 4 800 newtonů. Každá kladka sílu půlí: 4 800, 2 400, 1 200, 600. Táhneš silou 600 newtonů, jako bys zvedal 60 kilo. Zámek chce první číslici, šestku. A lano? Za každý metr loďky protáhneš rukama osm metrů.