Рычаги в живой природе

Простые и сложные
механизмы
Применение в быту,
технике и живой природе.
Выполнила:
учитель географии ЗООШ № 92
Загорулько Галина Валериевна
Цели работы:


Познакомится с простыми и сложными
механизмами
Показать, где встречаются и как
применяются, используются простые
механизмы
-Механизм –орудие,
сооружение.
-Блок – от английского слова
block – часть подъёмного
механизма орудие ,
сооружение .
-Машина – от латинского
слова machina – сооружение в
виде колеса с желобом по
окружности.
К простым механизмам относятся
Рычаг
Наклонная
плоскость
Блок
Клин
Ворот
Винт
Историческая справка
Первые простейшие машины (рычаг, клин, колесо,
наклонная плоскость и т.д.), Первое орудие человека –
палка – это рычаг. Каменный топор – сочетание рычага и
клина. Колесо появилось в бронзовом веке. Несколько
позже стала использоваться наклонная плоскость.
Уже в V веке до н.э. в афинской армии (Пелопонесская
война) применялись стенобитные машины (тараны),
метательные появились в древности. приспособления
(баллисты и катапульты). Строительство плотин, мостов,
пирамид, судов и других сооружений, а также
ремесленное производство, с одной стороны,
способствовали накоплению знаний о механических
явлениях, а с другой – требовали новых знаний.
О ЕГИПЕТСКИХ ПИРАМИДАХ
Египетские пирамиды – это гробницы
фараонов, царей Древнего Египта.
Строительство пирамид велось приблизительно с 2700 по 1800 гг. до н.э. Каждый
фараон, вступив на престол, начинал
строить пирамиду, в которой после смерти
его следовало захоронить. И чем
могущественнее и богаче был фараон, тем
величественнее была его гробница.
Подсчитана общая масса каменных блоков,
обработанных и уложенных в пирамиды, 6,5млн тонн
ГИПОТЕЗА О СТРОИТЕЛЬСТВЕ ПИРАМИДЫ
Строители могли использовать плоскость
спиральной формы из кирпича. Такая
наклонная плоскость требует гораздо
меньше материала. Она могла воздвигаться
вокруг пирамиды вплотную к её граням,
постепенно поднимаясь вместе с ней вверх .
У этого есть недостатки. Спиральная насыпь
и строительные леса перекроются и займут
всё свободное пространство задолго до
достижения вершины, а углы окажутся
самым труднопреодолимым местом во всей
конструкции.
О тайнах строительства пирамид
Доказано, что строительная техника древности позволяла
возводить столь монументальные сооружения. Блоки из известняка
вырубали в каменоломнях и обрабатывали на месте – обтёсывали
и полировали медными инструментами. Камень отделывали так
тщательно, чтобы в дальнейшем блоки плотно прилегали друг к
другу. Мастера добивались удивительных результатов – и
тысячелетие спустя между гранями соседних плит нельзя
протащить даже нитку. Затем многотонные блоки, используя
полозья-волокушки и простые рычаги, грузили на барже в период
половодья по специально прорытым каналам отправляли к месту
строительства.
Сам процесс возведения пирамиды был
прост, но трудоёмок. Для кладки
использовали глиняный раствор. На
верхние ряды кладки блоки поднимали по
наклонным насыпям, сооружённым из
кирпича-сырца. Остатки таких насыпей
обнаружены в Медуме и Гизе, около
пирамид фараонов Хуни и Хафра.
Втягивали блоки на канате медными
крюками. Возможно, находили применение
и салазки. Словом, главная тайна пирамид
– трудолюбие и талант человека.
АРХИМЕД
Архимед родился в Сиракузах на острове Сицилия
в 287г. До н.э.
Творческую деятельность Архимед начал как
инженер, создавая различные механические
приспособления, широко использовавшиеся в
строительстве и быту. Всего Архимеду
приписывают около сорока изобретений, в том
числе винта и полиспаста.
Как греки перемещали тяжелые грузы
Опыт Египта, где на строительство пирамид фараоны
сгоняли тысячи рабов, в Греции был неприменим. Выход
был найден: колонна, особым образом прикрепленную к
деревянной раме, как бы превращали в каменный каток. А
перекатывать тяжести гораздо легче, чем тащить. Для
прямоугольных блоков Метаген придумал другой способ:
каждый блок, как ось, вставляли в огромные деревянные
колеса диаметром около 4 метров и катили до места
строительства. Для поднятия грузов греки изобрели
подъемные краны, состоящие из блоков, канатов и лесен.
Храм Артемиды в Эфесе (построен около 550 г. до н.э) был
одним из самых красивых и знаменитых творений
греческой архитектуры и считался третьим чудом света.
Руководители строительства Херсифрон и Метаген при
возведении храма столкнулись со сложной проблемой: как
перевезти по рыхлой почве тяжёлые колонны и блоки из
каменоломни к месту работы?
Простые механизмы
наклонная плоскость
рычаг
блок
ворот
клин
винт
Наклонная плоскость применяется для
перемещения тяжелых предметов на более
высокий уровень без их непосредственного
поднятия.
пандусы,
эскалаторы,
обычные лестницы,
конвейеры.
Если нужно поднять груз на высоту, всегда
легче воспользоваться пологим
подъемом, чем крутым: чем положе уклон,
тем легче выполнить эту работу
Рычагом называют твердое тело, которое может
вращаться вокруг неподвижной опоры
Человеку трудно поднять тяжелый предмет.
Его силы недостаточно, чтобы преодолеть силу
тяжести.
С помощью рычага ему получить выигрыш
в силе.
Простые механизмы нашли широкое
применение в различных областях
жизнедеятельности человека:
в сельском хозяйстве
в технике
Слесарный станок
Инструменты спасателей
Токарный станок
Плотницкие инструменты
в спорте
Полиспаст
Обратите внимание на полиспаст – комбинацию n
блоков, свободно надетых на общую ось. Обычно
в технике используют два полиспаста –
неподвижный и подвижный, - к оси последнего
подвешивают груз весом P = Fт. Выигрыш в силе в
данном случае 2n, так как блоки действуют независимо друг от друга. Сила распределяется между
блоками поровну Fт/n и с каждым блоком
уменьшается вдвое. В результате получаем F =
Fт/2n.
Разумеется, выигрыш в силе компенсируется
таким же по значению проигрышем в расстоянии
– в работе не выиграем. Изобретение полиспаста
приписывают Архимеду.
Кулачковый механизм это механизм, в состав
которого обычно входят два
подвижных звена — кулачок и
толкатель и неподвижное звено
— стойка.
Кулачковый механизм: а — с качающимся толкателем; б — с плоским
толкателем; в — с цилиндрическим кулачком, имеющим паз для направления
толкателя; 1 — кулачок; 2 — толкатель.
Кривошипно-шатунные
механизмы служат для
преобразования вращательного
движения в возвратнопоступательное и наоборот.
Это Кривошипно-шатунные механизм
Основными деталями кривошипно-шатунного
механизма являются: кривошипный вал, шатун и
ползун, связанные между собой шарнирно .
Длину хода ползуна можно получить любую,
зависит она от длины кривошипа (радиуса).
В кривошипно-шатунном механизме вместо
кривошипного вала часто применяют коленчатый вал.
От этого сущность действия механизма не меняется
Кривошипно-шатунные механизмы применяются в
двигателях, прессах, насосах, во многих
сельскохозяйственных и других- машинах
.
Рычажный механизм, механизм,
состоящий из звеньев, соединённых между
собой. Рычажный механизм бывают
плоские и пространственные.
Наклонная плоскость так же широко
применяется человеком
винт
клин

Человек – это очень сложный организм,
система, состоящая из множества
рычагов и рычажков различного вида,
выполняющих различные функции.
Рычаги в живой природе
В скелете животных и человека все кости,
имеющие некоторую свободу движения, являются
рычагами. Например, у человека – кости рук и
ног, нижняя челюсть, череп, палец. У кошек
рычагами являются подвижные когти; у многих
рыб – шипы спинного плавника; у членистоногих
– большинство сегментов их наружного скелета; у
двустворчатых моллюсков – створки раковины.
Рычажные механизмы скелета в основном
рассчитаны на выигрыш в скорости при потере в
силе. Особенно большие выигрыши в скорости
получаются у насекомых.
в живой природе
в живой природе
Череп как рычаг
Свод стопы
Применение простых механизмов
живой природе
в быту
технике
спорте
музыке
Сколько и какие простые механизмы
изображены на рисунке ?
Список литературы
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Перышкин А. В. Физика. 7 кл.: учеб. для
общеобразоват. учреждений.- М.: Дрофа, 2009
Кац Ц. Б. Биофизика на уроках физики: Кн. для
учителя: Из опыта работы.- М.: Просвещение, 1988
Балашов М. М. Физика: Учеб. для 7 кл. общеобразоват.
учреждений.- М.:Просвещение, 1995
Мир физики. Занимательные рассказы о законах
физики: Сост. Ю. И. Смирнов. - СПб.: ИКФ «МиМЭкспресс», 1995
Фото с сайтов yandex.ru, rambler.ru
www.fizika.ru
http://www.all-fizika.com/