De mäktiga fem och den gyllene regeln

De mäktiga fem och den gyllene regeln 

Bakgrund

Det finns fem uråldriga och geniala innovationer som människor tog fram för länge längesedan. De är 

• Hjulet 
• Hävstången 
• Kilen 
• Lutande planet 
• Skruven 

De är fortfarande bra, och när man tänker efter så gömmer de sig i alla möjliga saker omkring oss. Tänk bara på bilarna, husen, trädgårdsredskapen och köksprylarna. 

Det kan ha varit så att de som levde för längesedan kände sig för svaga. De orkade inte lyfta bort stenbumlingen med bara händerna. De var för trötta för att springa bakom oxen som drog plogen på åkern. De ville hitta lösningar på problemen.  

Lösningarna byggde på den gyllene regeln ”Det man vinner i kraft förlorar man i väg”. Så de utvecklade en hävstång för att lyfta undan stenbumlingen, och de utvecklade hjul för att få sitta på en vagn efter oxen. Livet blev lite enklare. 

Världen behöver era idéer 

Ert uppdrag är alltså att lösa en utmaningen som ni själva hittar med hjälp av någon av De mäktiga fem eller De enkla maskinerna som de också kallas. Ni kan leta i er vardag, i er skola, i samhället där ni bor eller i världen.

Mer om utmaningen

De enkla maskinerna – de mäktiga kraftvinnarna – har hjälpt människor i tusentals år. Genom mekanikens gyllene regel: ”Det man vinner i kraft förlorar man i väg” gör dessa innovationer det lättare för oss att lyfta, flytta och fästa saker. Den enkla maskinerna har lagt grunden för många av de mer komplexa innovationerna vi använder idag och de fortsätter att vara grundläggande för den tekniska utvecklingen. 

Lutande planet

Det lutande planet är en av de enklaste men mest användbara kraftvinnarna. Tänk dig att du ska lyfta en tung låda upp på en lastbil. Istället för att lyfta den rakt upp, kan du använda en ramp. Forntida egyptier använde ramper för att bygga pyramider. De drog stenblock uppför långa, svagt lutande plan istället för att lyfta dem rakt upp. 

• Hur det fungerar: När du använder en ramp, fördelar du kraften över en längre sträcka. Du behöver mindre kraft för att skjuta lådan uppför rampen än att lyfta den rakt upp. 
• Exempel: Rullstolsramper, serpentinvägar i bergen, rutschkanor på lekplatser.

Kilen

Kilen är som dubbla lutande plan som möts i en skarp kant. Den används för att dela saker eller hålla dem på plats.Stenåldersverktyg som handyxor var tidiga exempel på kilar. De gjorde det möjligt för människor att bearbeta trä och andra material mer effektivt. 

• Hur det fungerar: När du trycker kilen in i något, omvandlar den kraften från att trycka till att separera. Kilen koncentrerar kraften på en liten yta, vilket ökar trycket och gör det lättare att dela saker. 
• Exempel: Yxor, knivar, dörrstopp

Arkimedes skruv

Skruven

Skruven är egentligen ett lutande plan som har lindats runt en cylinder. Skruven omvandlar rotationsrörelse till linjär rörelse, vilket gör det möjligt att använda mindre kraft över en längre sträcka. Arkimedes uppfann Arkimedes skruv runt 250 f.Kr. för att flytta vatten uppåt. 

• Hur det fungerar: När du vrider skruven, ”klättrar” den uppför eller nedför det lutande planet, vilket gör det möjligt att fästa saker eller lyfta saker uppåt. 
• Exempel: Skruvar och muttrar, korkskruvar, arkimedesskruvar för att lyfta vatten. 

Hävstången

Hävstången är en av de mest mångsidiga kraftvinnarna. Den använder en vridpunkt för att förstärka eller ändra riktningen på en kraft. Den grekiske matematikern Arkimedes demonstrerade hävstångens kraft. Han sa: ”Ge mig en fast punkt, och jag ska flytta jorden”, vilket illustrerar hur en liten kraft kan åstadkomma stora saker med rätt hävstång. 

• Hur det fungerar: Genom att placera vridpunkten närmare den tunga änden, kan du lyfta mycket tyngre saker med mindre kraft. 
• Exempel: Gungbrädor, kofötter, spakar, saxar, tänger. 

Hjulet

Hjulet är kanske den mest revolutionerande av alla enkla maskiner. Det minskar friktionen dramatiskt när saker ska flyttas. Hjulet uppfanns omkring 3500 f.Kr. i Mesopotamien, och revolutionerade bland annat arbetet med transporter. Det möjliggjorde snabbare och smartare förflyttning av varor och människor över långa avstånd. 

• Hur det fungerar: Istället för att dra något över marken, låter hjulet objektet rulla, vilket kräver mycket mindre kraft. 
• Exempel: Cyklar, bilar, rullskridskor, transportband. 

De är mäktiga och vanliga

De mäktiga fem finns överallt omkring oss och hjälper oss varje dag. Nästa gång du använder en sax, öppnar en burk eller cyklar, tänk på vilken av De mäktiga fem som hjälper dig! Se dig omkring i klassrummet, du kan säkert se några av de enkla maskinerna från där du sitter.  

Hitta en utmaning eller problem att lösa

Har ni svårt att hitta ett problem att lösa med hjälp av Från idé till handling och de mäktiga fem? Här kommer några tips. 

Leta i er egen vardag

Gå laget runt och säg saker som ni irriterar er på i er vardag. De kan vara saker som att det är svårt att hinna i tid till skolan, hårborstar som gör ont i hårbotten, klumpiga knäskydd eller att fjärrkontrollen till Tvn alltid är borta. Utan att fundera så mycket säger ni allt och antecknar det ni kommer på. Titta på problemen tillsammans och välj ett att jobba vidare med.

Leta bland nyheter

Leta bland nyheter och spana efter saker som inträffat i verkligheten. Har åskan slagit ner? Översvämning? Trafikolycka? Arbetsskada? Strömavbrott? Vad hände egentligen? Vilket problem eller utmaning skulle vara bra att ha lösning på så att det inte hände igen. 

Lös andras problem

Fråga andra om de har några utmaningar eller problem de behöver lösningar till. Kanske kan matsalen behöva era idéer för att lösa ett problem? Eller har rektorn något i skolan som behöver en lösning? Kan ni kontakta någon på kommunen för problem och utmaningar som finns och behöver ungar idéer?

Agenda 2030 och de globala målen för hållbar utveckling

I FN:s globala mål så hittar ni utmaningar som världen står inför och behöver era lösningar.