применение простых механизмов Файл

Карпова Лариса Борисовна
Учитель физики ЗОШ№ 3
Выяснить:
1. Для чего необходимы простые механизмы?
2. Какие виды механизмов существуют и какие у
них особенности?
3. Какие физические законы используются для
объяснения принципа работы механизмов?
Усвоить в чём заключается «Золотое правило»
механики.
Уметь находить простые механизмы в природе,
быту и знать их применение в технике.
С незапамятных времен люди используют для
совершения механической работы различные
приспособления ( механизмы - греч. "механэ" - машина,
орудие).
С помощью рычагов 3тыс. лет назад при строительстве
пирамиды Хеопса в Древнем Египте передвигали и
поднимали плиты массой 2.5 тонн на высоту до 147
метров.
Великий математик , механик и инженер древности
Архимед родился в Сиракузах – богатом торговом
городе Сицилии. Отцом его был астроном Фидий,
который привил сыну с детства любовь к
математике, механике и астрономии. Уже при жизни
Архимеда вокруг его имени создавались легенды,
поводом для которых служили его поразительные
изобретения, производившие ошеломляющее
действие на современников.
75-летний Архимед
сконструировал
механизмы для обороны
родного
города г. Сиракузы
Легенда рассказывает, что построенный
Гиероном в подарок египетскому царю
Птолемею роскошный корабль
«Сирокосия» никак не удавалось
спустить на воду. Архимед соорудил
систему блоков (полиспаст), с помощью
которой он смог проделать эту работу
одним движением руки.
Изобретённый им
бесконечный, или
архимедов, винт для
вычёрпывания воды до сих
пор применяется в Египте.
Размышления Архимеда над принципом рычага послужили поводом
для его крылатых слов: «Дайте
мне точку опоры, и я
сдвину Землю».
Архимед прославился и другими механическими
конструкциями.
Баллисты
Катапульты
В древние времена многие простые механизмы
использовались в военных целях
Простые механизмы- приспособление,
служащие для преобразования силы
Принято выделять шесть простых
механизмов, из которых 4 являются
разновидностью двух основных.
Рычаг
блок
ворот
 Наклонная плоскость
клин
винт
Человек не может поднять
каменную глыбу. Силы F2,
которую он прилагает,
недостаточно, чтобы
преодолеть силу тяжести
глыбы F1.
Палка, которой
пользуется человек - это
еще не рычаг,
Но стоит воспользоваться
простым механизмом рычагом и человек легко
поднимет глыбу.
Рычаг - это твердое тело,
которое может вращаться
вокруг неподвижной опоры
Если одно плечо
длиннее другого в
два раза, то
выигрыш в силе - в
два раза
Рычаг находится в равновесии тогда, когда
силы, действующие на него, обратно
пропорциональны плечам этих сил.
Кратчайшее расстояние между точкой опоры и
прямой, вдоль которой действует на рычаг сила,
называется плечом силы
Произведение модуля
силы, вращающей тело, на
ее плечо называется
моментом силы.
M=F*l
Правило моментов:
рычаг находится в равновесии под
действием двух сил, если момент силы,
вращающей его по часовой стрелке,
равен моменту силы, вращающей его
против часовой стрелки.
Примеры рычагов:
ножницы, плоскогубцы,чашечные весы,
карандаш и т.д.
Блок
– устройство в
форме колеса с желобом,
по которому пропускают
веревку или трос.
Позволяет менять
направление действия силы
Неподвижный блок- блок, ось которого закреплена
и при подъёме грузов не поднимается и не
опускается
Подвижный блок- это блок, ось которого
поднимается и опускается вместе с грузом.
Даёт выигрыш в силе в 2 раза
Полиспаст - система (из N штук) подвижных и неподвижных
блоков, соединенных в общих держателях, обеспечивающих 2N
кратный выигрыш в силе.
Блоки применяются в грузоподъемных устройствах.
Ворот обеспечивает
выигрыш в силе,
равный отношению
радиуса вращения
рукоятки к радиусу
барабана
Ворот состоит из барабана,
вращаемого рукояткой или
двигателем и из цепи, наматываемой
на барабан
Наклонная плоскость - простой
механизм, представляющий собой
плоскость, расположенную под углом к
горизонту
Чем меньше угол наклона плоскости,
тем больше выигрыш в силе
Вкатывая бочки по наклонной
плоскости, пираты прикладывают
меньшую силу, нежели если бы они
поднимали бочки на веревках
Клин - простой механизм в виде призмы,
рабочие поверхности которого сходятся под
острым углом.
Клин предназначен для
раскалывания прочных предметов.
Его вгоняют в щели между
деталями, чтобы создать большую
силу давления одной детали на
другую и тем самым увеличить
силу трения между ними, что
обеспечит их надёжное сцепление.
Винт- это устройство,
которое удерживает,
перемещает, скрепляет и
измеряет.
Обернув треугольник вокруг цилиндра, мы получим
винтовую наклонную плоскость (рис. "в"). Подобно клину,
винт может изменять направление и/или числовое
значение приложенной силы.
«Золотое правило» механики.
Выигрывая в силе в N
раз, проигрываем в
расстоянии во
столько же раз
Опуская рукоятку малого
поршня гидравлического
пресса на некоторую
высоту, мы обнаружим,
что большой поршень
поднимается на
меньшую высоту. То
есть, получив выигрыш
в силе, мы получаем
проигрыш в расстоянии.
Ни один из простых
механизмов не даёт
выигрыша в работе.
Простые механизмы – эта
устройства дающие выигрыш в
силе.
Для получения более существенного
выигрыша в силе можно
комбинировать простые механизмы.
Общий выигрыш- произведение
выигрышей, получаемых от каждого
механизма комбинации.
Рычаги встречаются в разных
частях тела животных. Это
конечности, челюсти. Много
рычагов можно указать в теле
насекомых, птиц.
Рычаги встречаются также в
разных частях тела человека. Это
конечности, челюсти.
Молоток.
Зубило.
Топор
Плоскогубцы.
Отвёртка.
Стамески.
Ножницы
Пинцет.
Ножи
Ручная швейная машинка.
Тиски.
Весы.
Штопор.
Настольная лампа.
Лопата.
Стремянка.
Ключ.
Лебёдка.
Колодцы.
Лодка.
Пианино.
Мясорубка.
Простые механизмы можно
найти почти в любых более
сложных машинах и
механизмах
Комбайн.
Плуг.
Плуг.
Велосипед.
Домкрат.
 Простые механизмы человек начал
использовать с древнейших времён.
 Они прочно вошли и в нашу жизнь.
 Без простых механизмов жизнь
невозможна.
1. Чем неудобны качели, изображённые на
рисунке 1? Как их можно усовершенствовать,
чтобы всем малышам было удобно?
Рис. 1
2. В каком случае груз легче нести? (см
рис. 2) Почему?
Рис.2
3. Покажите плечи сил, действующих на
карандаш? (см. рис. 3) Получаем ли выигрыш
в силе?
Рис.3
Рис.4
4. Какие простые механизмы и сколько вы
найдёте на рис.4?
На рисунке у
каждого рычага
найдите точку
опоры (ось
вращения) и плечи.
Определите
направление сил,
действующих на
эти рычаги.
Человек поднимается вверх,
используя приспособление с
неподвижным блоком, показанное
на рисунке 1. Выигрывает ли он при
этом в силе?
Рис.1
По наклонной плоскости
при помощи верёвки
поднимают бочку ( см.
рис.2). Какой выигрыш в
силе получают при таком
подъёме?
Рис.2
 1. http://www.fizika.ru
 2. www.iteach.ru/UMPcatalog/
 3. http://www.rambler.ru/cgi-bin/