Jednoduché stroje

Všetky stroje, bez ktorých by náš život nebol taký komfortný (či už mixéry, kočíky, počítače, lietadlá...), nehľadiac na to, aké sú zložité, sú skonštruované pomocou prevažne len siedmich základných mechanizmov: naklonená rovina (tiež v podobe klinu a skrutky), páka, koleso a os (hriadeľ), kladka, ozubený prevod a ozubnica, kľukový hriadeľ a západka. Stroje sa používajú napríklad na znižovanie sily potrebnej na vykonanie určitej práce, na zrýchlenie práce, na zmenu smeru pôsobenia sily alebo na zmenu jedného druhu pohybu na iný. Všeobecne rozlišujeme pri jednoduchých strojoch tri druhy pohybu (celého stroja alebo jeho časti:
• priamočiary pohyb (pohyb jedným smerom),
• rotačný pohyb (pohyb je do kruhu)
• a vratný pohyb (pohyb tam a späť).

Naklonená rovina, klin a skrutka

Pri využívaní jednoduchých strojov, obzvlášť pri naklonenej rovine, často nejde o znižovanie vynaloženej práce. Ide o zníženie výkonu, ktorý musíme vynaložiť. Ak stúpame do vrchu po serpentínach, ide to síce jednoduchšie ako po strmej ceste, ale výkon trvá dlhšie. Efektívnosť využívania naklonenej roviny vysvetlíme na príklade. Ak ťaháme 50 kg náklad do výšky 5 metrov po naklonenej rovine dlhej 10 metrov, používame pri tom polovičný výkon, ktorý by sme potrebovali na vytiahnutie tohto bremena priamo hore do výšky. Nižší výkon je však vynakladaný dlhšiu dobu.

Obrázok 28: Naklonená rovina

V oboch prípadoch sme schopní výkon realizovať. Ak však ťaháme náklad po naklonenej rovine, ide to pomerne ľahšie, aj keď práca trvá dlhšie. Ak berieme toto za kritérium uľahčenia práce, potom nám skutočne naklonená rovina prácu uľahčuje. Asi aj z toho dôvodu, že veľmi silná záťaž unavuje svaly veľmi rýchlo.

Klin

Klin je možné chápať ako dve naklonené roviny uložené opačne k  sebe. Aj keď priame využitie tohto princípu nie je tak časté a  vyskytuje sa už iba v  špecifických odvetviach (štiepenie dreva klinom), v skutočnosti sa princíp využíva pomerne často, napríklad v aerodynamike. Je to oblasť, ktorá sa zaoberá analýzou prieniku predmetov v tekutinách (vo vzduchu, vo vode).Aj tu ide o dosahovania lepšieho výkonu použitím rovnakého množstva sily. Nové dizajny áut sú testované v prúdovej komore, kde sa sleduje, ako auto dokáže prenikať vzduchom. Čím je tvar „klinovejší“, tým ľahšie auto preniká vzduchom a sila motora je efektívnejšie využívaná na pohyb vpred (t. j. prenikanie cez vzduch). Klin nachádzame tam, kde potrebujeme jednoduchším spôsobom prenikať do materiálu, či už plynného, kvapalného alebo pevného. Princíp klinu využíva napríklad nôž, rezačka na papier, strúhadlo na ceruzky, ihly, pletacie ihlice, klince. Základný princíp naklonenej roviny využíva aj skrutka, ktorá sa prednostne používa (podobne ako klin) na ľahšie preniknutie do materiálu. Okrem toho je možné klin používať aj na zaistenie predmetov proti pohybu, napríklad klinová zarážka do dverí. Rôzne svorky, klince a  spony tiež môžu využívať princíp klinu, pričom sa používajú na zaistenie predmetov, v princípe však pomocou naklonenej roviny do predmetu prenikajú. Oproti klinu má však stočená naklonená rovina v podobe skrutky širšie využitie.

Skrutka

Skrutka je v  princípe stočená naklonená rovina. Umožňuje pohyb zospodu smerom hore pomocou rotačného pohybu.Výhodou je to, že v porovnaní s klasickou naklonenou rovinou zaberá menej horizontálneho priestoru. Okrem klasického využitia skrutky na spojenie dvoch materiálov sa princíp skrutky využíva napríklad pri konštrukcii točitého schodiska, serpentínových ciest vo vrchoch, zverákov, stoličiek s  nastaviteľnou výškou, nastaviteľných francúzskych kľúčov, závitových vrchnákov na pohároch a fľašiach, v žiarovkových objímkach, vrtákoch, vodovodných kohútikoch, ale aj v guľôčkových perách.Niekedy sa skrutka využíva menej typicky, napríklad ako lodná skrutka Naklonená rovina, klin a skrutka Klin Skrutka alebo turbína lietadla. Pohybom skrutky v tekutine (plyne alebo kvapaline) je možné hýbať predmetom vpred. V iných prípadoch sa skrutka ponorí do vody a rotáciou vodu vynáša (pumpuje) tam, kde sa využíva. Takéto pumpy sa často používajú na farmách na zavlažovanie alebo na odvodňovanie. Špecificky upravené skrutky môžu vynášať pevné, kvapalné aj plynné látky z jedného miesta na druhé. Ak ide o pevný materiál, zvyčajne hovoríme o vrtákoch, ak ide o tekutiny, hovoríme o pumpách. V prípade, že skrutku využívame na zdvíhanie predmetov, uľahčuje prácu najviac zo všetkých používaných jednoduchých mechanizmov. Aj veľmi slabý človek dokáže zdvihnúť auto pomocou zdviháka fungujúceho na princípe skrutky. Podobne ako v prípade naklonenej roviny, aj tu sa množstvo vykonanej práce rozkladá na dlhšiu vzdialenosť – zdvihákom zdvíhame auto veľmi pomaly, po malých kúskoch. Čím hustejší je závit, tým menej sa pri práci so zdvihákom namáhame.

Rovnaký princíp platí aj pri zavŕtavaní skrutky do dreva (či iného materiálu). Kým zatiahneme skrutku jedenkrát okolo vlastnej osi, zaryje sa do dreva len o  malý kúsok, presne o vzdialenosť medzi dvoma závitmi na skrutke. To znamená, že čím je závit hustejší, tým je priťahovanie jednoduchšie, aj keď trvá dlhšie. Z toho vyplýva, že do tvrdšieho dreva sa zvyčajne používajú skrutky, ktoré sa ľahšie priťahujú – teda tie, ktoré majú rozstup závitov menší. Tento rozstup sa nazýva stúpanie závitu. Ak si vezmeme dve skrutky rovnakej dĺžky, ale rôzneho stúpania závitu, môžeme pozorovať, že skrutky sa líšia počtom závitov na tú istú dĺžku skrutky. Ak si vezmeme dve rôzne točité schodištia, ktorými chceme vystúpiť do tej istej výšky, zistíme, že na jednom schodisku je stúpanie namáhavejšie, a to na tom, na ktorom sú vyššie schody, pričom sa na tomto schodisku otáčame okolo osi schodiska menej krát. 

Typy skrutiek

Skrutky sa používajú na spájanie dreva (a podobných materiálov), ale aj kovu. Podľa toho odlišujeme samorezné metrické skrutky:

Obrázok 29: Samorezná a metrická skrutka

Samorezné sú skrutky do dreva– majú ostrý špic, väčšie rozstupy v závitoch a nevyžadujú maticu. Používajú sa tak, že sa pomocou nástroja (skrutkovača) zavŕtavajú priamo do spájaného materiálu. Metrické skrutky sa používajú tak, že v  materiáli musia byť najskôr predpripravené diery, do ktorých sa vsádzajú skrutky, ktoré sa z opačnej strany uchytia maticou(dutým valcom s  vnútorným závitom). Z  uvedeného je zrejmé, že oba typy skrutiek síce fungujú na tom istom princípe jednoduchého stroja, ale pri spájaní materiálov používajú iné vlastnosti spájaných materiálov. Zaujímavé je aj používanie nástrojov, pomocou ktorých skrutkou v materiáli hýbeme. Ide o skrutkovače, ktoré pracujú na princípe páky.Čím hrubšia je rúčka, tým ľahšie sa so skrutkou pracuje.

Páka

Praktické využitie páky je známe od nepamäti. Jedným z prvých premyslených využití bol katapult(neskôr aj zložitejší trebuchet), ktorým bolo možné na pomerne veľkú vzdialenosť hádzať kamene (neskôr aj výbušné zariadenia, horiace predmety, ale aj včelie úle) do nepriateľa.

Obrázok 30: Katapult

Páka sa mnohokrát používa bez toho, že by sme si jej principiálny spôsob využívania uvedomovali. Napríklad japonský národný šport džudo je založený na vedomosti, že pohyb celého ľudského tela je postavený na fungovaní pák. Tak isto je známe, že golfový hráč, ktorý má dlhšie ruky dokáže odpáliť loptičku ďalej (dokáže jej dať väčšiu rýchlosť) ako hráč s kratšími rukami. Podobne aj lukostrelec s dlhšími rukami vie použitím rovnakého luku zvýšiť rýchlosť vystreleného šípu a zvýšiť tak aj presnosť zásahu (pri optimálnom zamierení).

Využitie páky

Pri využívaní páky rozlišujeme tri body – oporný bod, miesto odporu a miesto pôsobenia sily. Využitie jednoduchej páky má tri možné aplikácie. Najviac sa používa páka tak, že tlačíme na páku, ktorá je vo vzdialenejšej časti opretá o pevný bod a odpor pôsobí tým istým smerom ako my, ale na opačnej strane páky (napríklad nadvihnutie kameňa pomocou tyče).

Obrázok 31: Využitie páky

Najpoužívanejšou a  veľmi obľúbenou pákou je hojdačka.Aj tá má tri základné body typické pre páky. Pevný bod sa nachádza na mieste, kde sa hojdačka otáča; miesto pôsobenia sily je tam, kde sa vynakladá sila na rozhojdanie a miesto pôsobenia odporu je tá časť, na ktorej je náklad. Ak je na oboch koncoch hojdačky rovnako veľký náklad, hojdačka je vyvážená a na to, aby sa hojdala, je vždy potrebné z oboch strán dodať rovnako veľkú silu.

Pri jednoduchých pákach rozlišujeme tri druhy využitia. Hojdačka, páčidlo a otvárače na konzervy sú typickým príkladom páky prvej triedy. V  tejto triede je pevný bod umiestnený medzi miesto pôsobenia sily a miesto pôsobenia odporu.Ak zložíme dve takéto páky dohromady, získavame predmety typu nožníc. Tým, že meníme vzdialenosť pevného bodu od miesta pôsobenia sily, meníme aj silu potrebnú na zvládnutie odporu alebo môžeme zrýchľovať pohyb na konci páky pomerne pomalým pohybom na strane pôsobenia sily. Tento typ páky dokonca mení smer pohybu. Napríklad na nožnice tlačíme opačným smerom k  tomu smeru, ktorým sa jednotlivé ramená nožníc pohybujú. Ak je však vzdialenosť miesta pôsobenia odporu a miesta pôsobenia sily od pevného bodu rovnaká, takouto pákou je možné len meniť smer pôsobenia sily. Neznižuje sa potrebná sila a ani sa pohyb predmetu nezrýchľuje (napríklad hojdačka). Na základe tohto princípu je možné vysvetliť, prečo nožnicami odstrihneme hrubý papier ľahšie v mieste blízko pevného bodu (spoju dvoch ramien nožníc) ako na koncoch nožníc.

Obrázok 32: Páka druhej triedy

Fúrik je typickým príkladom páky druhej triedy.Príkladom dvojitej páky tejto triedy je napríklad luskáčik na orechy. Pevný bod je umiestnený na začiatku páky. Odpor pôsobí v blízkosti pevného bodu a my musíme pôsobiť na opačný koniec páky proti pôsobeniu odporu. Je to akoby sme chceli pomocou tyče odvaliť kameň z cesty. Čím bude tyč dlhšia, tým ľahšie to pôjde; čím budú ramená luskáčika dlhšie, tým ľahšie orech rozlúskneme. 

Pákou tretej triedy je umiestnenie pevného bodu na kraji páky, pričom sila pôsobí v blízkosti pevného bodu a odpor pôsobí opačným smerom na konci páky. Typickým príkladom je používanie predlaktia. Ak niečo držíme v ruke, lepšie to udržíme, ak lakeť oprieme o stôl – pevný bod a zdvihnúť to môžeme len pôsobením sily s opačným pôsobením ako pôsobí závažie v ruke. Čím bližšie k pevnému bodu táto sila pôsobí, tým menej sily potrebujeme; používame biceps v  ramene. Inými príkladmi využívania páky tretej triedy sú tenisová raketa, udica, metla, mucholapka. V tomto type páky sa sila zamieňa za rýchlosť a vzdialenosť. Ak napríklad chce rybár pomerne rýchlo pohybovať háčikom na udici, môže to robiť aj len veľmi nepatrným pohybom udice v ruke. Dvojitá páka tejto triedy sa používa napríklad pri pinzete, klieštikoch na cukor. 

Koleso a os, hriadeľ a ozubené kolesá

Koleso sa vždy považovalo za najväčší objav ľudskej histórie. V skutočnosti by však nemalo takmer žiadne využitie bez napojenia na os.Os je palica alebo tyč, ktorá prechádza stredom kolesa a umožňuje kolesu voľne sa okolo nej otáčať. Ak roztáčame os, roztáča sa aj koleso a naopak. Týmto spôsobom vieme využiť silu na pohyb. Kolesá sa nachádzajú vo všetkých zariadeniach, ktoré vykonávajú rotačný pohyb (ale nielen v nich), napríklad vo féne, motore auta, kolotočoch, na bicykli a pod. Špecifické využitie majú ozubené kolesá. Sú to kolesá, ktoré majú na okraji v pravidelných intervaloch zuby.Ak do seba zapojíme viac ozubených kolies, vieme prenášať pohyb z jedného kolesa na druhé. V prípade, že nie sú kolesá rovnako veľké, vieme prepojením týchto kolies pohyb osi kolesa zrýchľovať alebo spomaľovať.

Navijak alebo koleso a os sú najčastejšie zle pochopené jednoduché stroje.Aj keď navijak vyzerá ako vlakové koleso, princíp jeho využitia je iný ako v prípade kolesa a osi. Kolesá dávame na vagón (respektíve na autá) preto, aby znižovali trenie pri pohybe. Využitie kolesa a osi v skúmaných prípadoch je iné. V prípade navijaka (hriadeľa) sú koleso a os kolesa pevne spojené. Roztočením kolesa sa roztáča aj os.Okraj kolesa sa pohybuje veľmi rýchlo, kým os sa otáča pomerne pomaly. Točením kolesa pomocou páky, ktorá je na jeho okraji, síce musíme prejsť veľkú vzdialenosť (točením dokola), ale samotný tento pohyb uľahčuje pohyb osi, ktorá môže klásť odpor napríklad zaveseným závažím, ktoré sa zdvíha alebo vecou, ktorá sa priťahuje. Typickým príkladom je hriadeľ na studni – točením kolesa sa na os kolesa (hriadeľ) postupne namotáva lano, ktoré dvíha vedro s vodou zo studne.

Tým, že umiestnime na otočnú os rúčku zdviháka ďalej od osi otáčania, znižujeme veľkosť potrebnej sily na potočenie. Namiesto rúčky zdviháka je možné použiť väčšie koleso. Napríklad v porovnaní so strúhadlom na ceruzky, mlynček na mäso potrebuje väčšiu rúčku, aby sa s ním dalo dobre pracovať. Tento rozdiel je možné pochopiť na základe porovnania vzdialenosti medzi miestom pôsobenia sily a miestom odporu sily. Prostredníctvom toho istého princípu je možné vysvetliť aj to, prečo sa väčším volantom točí ľahšie ako menším. Kombinácia kolesa a osi môže ich funkciu pozmeniť použitím remeňa, reťaze a ozubených kolies. Bicykel je príklad kolies a  osí prepojených pomocou reťaze. Tým, že sú spojené reťazou, jedným otočením veľkého kolesa sa malé koleso otočí niekoľko krát okolo vlastnej osi. Prevodom ozubených kolies tak môžeme meniť rýchlosť pohybu častí, ktoré sú pripojené na osiach ozubených kolies. Mechanická výhoda dvoch ozubených kolies spojených reťazou sa dá vypočítať pomerom počtu zubov na jednom a druhom kolese.

Kladka

Pevná kladka mení smer pôsobiacej sily. Pohyblivá kladka znižuje potrebné množstvo úsilia na vytiahnutie nákladu – zjednodušuje prácu.Ako z názvov vyplýva, pevná kladka je pripevnená k nehybnému objektu (pevnému bodu) a pohyblivá kladka sa pohybuje buď vertikálne, alebo horizontálne podľa spôsobu jej použitia.

Ak si predstavíme znázornenie fungovania pevnej kladky, zistíme, že sa veľmi podobá na princíp hojdačky. Pevný bod je v  strede kladky, pričom pôsobenie sily a  odporu je umiestnené v rovnakej vzdialenosti od stredu kladky. Z toho dôvodu nie je možné, aby pevná kladka uľahčovala prácu. Pevná kladka iba mení smer pôsobenia sily. Pri pohyblivej kladke je rozloženie pevného bodu, miesta pôsobenia sily, a miesta pôsobenia odporu iné. Pevný bod je umiestnený na kraji kladky, v strede kladky pôsobí odpor (pretože pod ním je zavesené závažie) a sila pôsobí v raz toľkej vzdialenosti od pevného bodu ako pri pôsobení odporu. Preto je potrebná na zdvihnutie nákladu len polovičná sila oproti sily, ktorú potrebujeme na zdvihnutie samotného predmetu. Je však potrebné si uvedomiť, že s  týmto dvojnásobným uľahčením práce sa spája potreba prekonať pri pôsobení sily dvakrát toľkú vzdialenosť ako je výška, o ktorú chceme zdvihnúť závažie. Takže ak chcem závažie zdvihnúť o jeden meter, musím potiahnuť špagátom o dva metre.

Obrázok 33: Fungovanie pevnej kladky

Kladkostroj

Kladkostroj je systém pevných a pohyblivých kladiek. Najjednoduchší kladkostroj je zostavený z jednej pevnej a jednej pohyblivej kladky.Ďalším pridávaním kladiek efektívne znižujeme silu potrebnú na zdvihnutie nákladu. V ľahkej práci nám môže postupne brániť skôr trenie špagátu o  koleso kladky. Trenie je možné znižovať napríklad pomocou naolejovania trených plôch. Mechanickú výhodu použitia kladiek je možné pomerne jednoducho počítať. Kladkostroj s dvoma kladkami uľahčuje prácu dvakrát, kladkostroj s tromi kladkami uľahčuje prácu trikrát a podobne.

Kladky sa nemusia používať len na uľahčenie pohybu s nákladom. Často sa používajú na prenos (odovzdávanie) sily.Napríklad malé kladky môžu roztáčať veľké kladky, ktoré sa točia pomalšie, ale poskytujú väčší krútiaci moment. Typickým príkladom takéhoto využitia je motor auta. Klinový remeň je hnaný kladkou, ktorá je spojená s motorom. Klinový remeň roztáča vodnú pumpu, ktorá zabezpečuje cirkuláciu vody v chladiči, ventilátor (ktorý fúka chladný vzduch ponad chladič) a alternátor (potrebný na nabíjanie batérie). V dome sa kladka využíva napríklad v práčke a sušičke na bielizeň na roztáčanie bubna s  bielizňou. Vo videorekordéri sú napríklad kladkami rozhýbané hlavice, v  počítači sa kladkami rozhýbavajú disky s informáciami pri ich čítaní.

Kľukový hriadeľ

Kľukový hriadeľ je iným typom spojenia hriadeľa a kolesa a zvyčajne sa využíva tam, kde je potrebné meniť smer pôsobenia sily alebo meniť vratný pohyb na rotačný. V súčasnosti sa využíva napríklad na prenos rotačného pohybu v motore auta na pohyb tam a  späť v  piestoch. Kľuka je na točiacom sa kolese umiestnená zvyčajne na okraji. Tým, že sa koleso točí, pripojená kľuka spôsobuje pri špecifickej konštrukcii pohyb (napríklad piestu) tam a späť. Podobne sa mení pohyb nôh tam a späť na pedáloch bicykla na rotačný pohyb kolesa bicykla. Pomerne známym využitím kľukového hriadeľa je aj píla.V minulosti bola píla poháňaná napríklad pomocou vodného kolesa. Roztočené vodné koleso prenášalo svoj rotačný pohyb na koleso, na ktorom bola upevnená kľuka. Tá rotačný pohyb kolesa menila na vratný pohyb píly tam a späť.

Obrázok 34: Píla

Opačnú zmenu pohybu, z pohybu parného piestu tam a späť na rotačný pohyb kolies, využívali parné lokomotívy.Zahrievaním vody vznikala vodná para, ktorá vytláčala piest a ten spôsoboval pohyb kolesa. Vo vytlačenej pozícii piesta para unikla, piest sa vrátil späť a dej sa mohol cyklicky opakovať. 

Západka a jej využitie

Pri konštrukcii rôznych zariadení niekedy potrebujeme, aby sa stroj alebo jeho časť pohybovala len jedným smerom, napríklad na turniketoch, ktoré sa nesmú pohybovať späť. Zvyčajne sa v týchto zariadeniach používa západka. Tá je tvorená ozubeným kolesom so samotnou západkou – pákou, ktorej koniec zapadá do zubov ozubeného kolesa tak, že pri pokuse o spätné otočenie kolesa západka zabráni otočeniu.Samotné ozubené koleso má zuby prispôsobené západke (sú oblé so sklonom). Takémuto ozubenému kolesu hovoríme aj rohatka.

Obrázok 35: Západka a rohatka

Najjednoduchším využitím západky je využitie na loveckých nožoch a  loveckých šípoch.Nôž má na opačnej strane ostria rohatkové zuby, ktoré pri vniknutí do koristi zabránia vykĺznutiu zbrane z rany. Západka tohto jednoduchého typu sa vyskytuje prirodzene v prírode. Dravé ryby, ako je napríklad u nás žijúca šťuka, majú zvyčajne dozadu zahnuté zuby, ktoré zabránia vykĺznutiu ulovenej koristi z  úst. Západky sa nachádzajú aj na žihadle včiel. V prípade, že včela pichne žihadlo do mäkkého tkaniva, západky na žihadle spôsobia, že pri pokuse včely uletieť zostáva žihadlo v tele napadnutého, pričom samotná snaha uletieť spôsobí, že včela necháva žihadlo aj s časťou vnútorných orgánov, ktoré sú so žihadlom spojené, na tele napadnutého a sama hynie. Tým, že žihadlo zostáva dlhú dobu v tkanive, uvoľní sa do rany viac jedu. To znamená, že ide o evolučne vyvinutý progresívny znak v ochrane samotného spoločenstva.

Západky sa využívajú napríklad aj v kyvadlových hodinách na posúvanie ozubených kolies. Tým, že kyvadlo sa kýva tam aj späť, pričom my potrebujeme, aby sa ručičky na hodinách pohybovali len jedným smerom, potrebujeme západku, ktorá pri spätnom kmite kyvadla zabezpečí neotočenie rohatky a na ňu napojených ozubených kolies. Západka sa tiež využíva na roletách, ale aj na bezpečnostných pásoch v  autách. Mechanizmus bezpečnostných pásov je o  niečo zložitejší, pretože zastavenie pohybu pásu je potrebné aktivovať pri náraze. Zvyčajne sa na západku umiestňuje závažie. Závažie sa pri náraze auta pohne vpred a aktivuje západku. Veľmi známym využitím západky je rohatkový kľúč a tiež sťahovacia páska(tzv. páska SK). Na plastovej alebo kovovej páske sa nachádzajú rohatkové zuby po celej jej dĺžke, pričom na konci sa prevlečie cez pásku očko, v ktorej je umiestnená západka. Páska sa používa na zväzovanie vecí. 

Kombinácie jednoduchých strojov

Mnohé zariadenia fungujú na princípe kombinácie dvoch aj viacerých jednoduchých strojov.Príkladom takéhoto nástroja sú napríklad nožnice. Kým ostrie využíva princíp klinu, ramená nožníc využívajú princíp páky. Sekačka na trávu využíva kombináciu klinu (čepele), kolesa a osi, na ktorú sú čepele napojené. S určitosťou by sme na tomto nástroji našli aj ďalšie jednoduché stroje. Aj veľmi komplikované stroje je možné v princípe rozložiť na súbor jednoduchých strojov, ktoré vzájomným pôsobením vytvárajú výsledný efekt nástroja. 

Rube Goldbergov stroj

Rube Goldberg žil v rokoch 1883 až 1970 a v téme jednoduchých strojov sa preslávil jeho zložitou sústavou jednoduchých strojov, pomocou ktorých uskutočnil jednoduchý úkon, vypustenie vtáka z klietky. V konštruovaní Rube Goldbergových strojov sa pravidelne usporadúvajú súťaže. Princípom súťaže je napríklad zapnúť svetlo alebo hriankovač čo najzaujímavejším a najinovatívnejším spôsobom s využitím kombinácie rôznych jednoduchých strojov. Vyhráva zvyčajne najunikátnejší spôsob.

Obrázok 36: Rube Goldbergov stroj

Konštrukcia Rube Goldbergových strojov nevyžaduje poznanie princípov fungovania jednoduchých strojov, preto ide o zaujímavý nápad ako ozvláštniť prírodovedno-technické vzdelávania na 1. stupni ZŠ.Stroje je možné stavať intuitívne, ale aj premyslene, na základe vopred vypracovaného plánu. Druhá možnosť je pre rozvoj prírodovednej a technickej gramotnosti zaujímavejšia, najmä ak má žiak tendenciu svoje návrhy vysvetľovať.