Na hlavní stránku horolezeckého oddílu TJ Lokomotiva Teplice

Síly ve smyčce na štandu

Podrobně o propojovací smyčce na štandu pojednává Horolezecká metodika.

Smyslem smyčky na štandu je mimo jiné snížit velikost síly která působí na jištění ve skále (např. na skoby). Jenže při nevhodném tvaru smyčky mohou být síly menší jen o trochu, v horším případě můžou být i větší než síla na dolním konci smyčky.

Na této stránce je ukázáno:
  1. proč je uvázání smyčky do "véčka" správné (při dodržení dalších podmínek) a do "trojúhelníka" špatné (vždy),
  2. že čím je úhel mezi rameny smyčky menší, tím lépe.
Na následujících obrázcích je schematicky zobrazena smyčka. Horní dvě karabiny jsou cvaknuty do skob/nýtů/friendů ve skále, za dolní karabinu se jistí.

vecko.gif Smyčka do "véčka", tak je to správně. trojuhelnik.gif Smyčka do "trojúhelníka", tak je to špatně. Tenhle způsob uvázání smyčky nikdy nepoužívej! Je tu jen aby byl vidět rozdíl mezi uvázáním do "véčka" a do "trojúhelníka". Ber to tedy jako odstrašující příklad.

Úhel mezi rameny smyčky = 30°

vecko030.gif V každém rameni je 51 % síly z dolního konce. Na každou skobu tedy působí přibližně jen polovina velikosti síly z dolního konce. Tak je to správně. trojuhelnik030.gif V každém rameni je 82 % síly z dolního konce. To je o 30 % víc než u "véčka" při stejném úhlu mezi rameny. Tak je to špatně.

Úhel = 60°

vecko060.gif V každém rameni je 57 % síly z dolního konce. Na každou skobu tedy působí síla o velikosti 57 % síly z dolního konce. Tak je to také správně. trojuhelnik060.gif V každém rameni je 100 % síly z dolního konce. Zde už neplatí, že síly na skoby jsou menší než síla na dolním konci smyčky, protože jsou stejné. Odstrašující příklad.

Úhel = 90°

vecko090.gif V každém rameni je 70 % síly z dolního konce. Na každou skobu tedy působí síla o velikosti 70 % síly z dolního konce. Tak to už je na hraně. trojuhelnik090.gif V každém rameni je 130 % síly z dolního konce. Na každou ze skob působí síla dokonce o 30 % větší než síla na dolním konci. Odstrašující příklad.

Úhel = 120°

vecko120.gif V každém rameni je 100 % síly z dolního konce. Zde už neplatí, že síly na skoby jsou menší než síla na dolním konci smyčky, protože jsou stejné. Tak je to špatně. trojuhelnik120.gif Na každou ze skob působí téměř dvojnásobek síly, jež působí na dolním konci. Odstrašující příklad.

Odvození a výpočet

Máte-li na to žaludek, podívejte se na odvození silových rovnic.

veckoslozky.gif
U smyčky do "véčka" lze velikost síly působící na skobu Rv (Reakce-véčko) snadno odvodit z obrázku.
vzorec01.png

Velikost Rv závisí na síle F a na úhlu mezi rameny smyčky α
trojuhelnikslozky.gif
U smyčky do "trojúhelníka" je to trochu složitější. Velikost síly Rt (Reakce-trojúhelník) je třeba spočítat jako součet dvou sil (šikmé Rv a vodorovné Rv).
vzorec02.png

Protože součet vnitřních úhlů trojúhelníka = 180°
vzorec03.png

Místo úhlu β dosadíme úhel α a máme výsledek
vzorec04.png

Velikost Rt závisí na síle F a na úhlu mezi rameny smyčky α

Jak se mění síla v závislosti na úhlu je vidět z obrázku. Síla F má velikost 100 %.
zavislostsily.png

Poznámka 1: Síla Rv (případně Rt) působí v levém i pravém rameni. Na obě skoby tedy působí stejně velká síla Rv (případně stejně velká síla Rt).
Poznámka 2: Na této stránce se počítá s pevnou (neměnnou) velikostí síly F na dolním konci smyčky. Pro zjednodušení je velikost síly uvedena v procentech, jako 100 %. Aby bylo vidět, o kolik procent se změnily síly na horním konci smyčky.