TÉMA:fyzika

TRIEDA: 7

LEKČNÁ TÉMA:Naklonená rovina. Zlaté pravidlo mechaniky.

Učiteľ fyziky

LESSON TYPE:Kombinovať.

LEKÝ CIEĽ:  Aktualizujte vedomosti na tému „Jednoduché mechanizmy“

a naučiť sa všeobecné postavenie pre všetky jednoduché druhy

mechanizmy, ktoré sa nazývajú „zlaté pravidlo“ mechaniky.

ÚŽASNÉ ÚLOHY:

VZDELANIE:

-   prehĺbiť vedomosti o rovnovážnom stave rotujúceho tela, o blokoch pohybujúcich sa a nehybných;

Dokážte, že jednoduché mechanizmy použité v práci dávajú zisk a na druhej strane vám umožňujú zmeniť smer pohybu tela pôsobením sily;

Rozvíjať praktické zručnosti pri výbere odôvodneného materiálu.

VZDELANIE:

Kultivovať intelektuálnu kultúru tak, aby študenti pochopili základné pravidlo jednoduchých mechanizmov;

Zaviesť funkcie využívania pákového efektu v každodennom živote, v technológii, v školskej dielni, v prírode.

ROZVOJ PRINCÍPU:

Vytvárať schopnosť zovšeobecňovať známe údaje na základe zdôraznenia hlavnej veci;

Prvky tvorivého vyhľadávania založené na prijatí zovšeobecnenia.

VYBAVENIE:  Zariadenia (páky, súpravy bremien, pravítko, bloky, naklonená rovina, dynamometer), tabuľka „Páky v divočine“, počítače, letáky (testy, karty s úlohami), učebnice, tabule, krieda.

LESSON STROKE.

ŠTRUKTURÁLNE PRVKY PÔDNEJ AKTIVITY UČITEĽA A ŠTUDENTOV

VYHLÁSENIE O LEKČNOM CieleUčiteľ osloví triedu:

Objímajúc celý svet od zeme do neba,

Vzrušujúce viac ako jednu generáciu,

Vedecký pokrok sa pohybuje na planéte.

Príroda má menej tajomstiev.

Ako využívať vedomosti, sú obavy ľudí.

Dnes, chlapci, sa zoznámime so všeobecným postavením jednoduchých mechanizmov, ktoré sa nazýva Zlaté pravidlo mechaniky.

OTÁZKA PRE ŠTUDENTOV (LINGUIST GROUP)

Prečo si myslíte, že sa pravidlo volá "Zlato"?

ODPOVEĎ: “Zlaté pravidlo " - jedno z najstarších morálnych prikázaní obsiahnutých v populárnych prísloviach, ktoré hovorí: Nerob to ostatným, čo na teba nechce byť, - hovorili starí východní mudrci.

ODPOVEĎ SKUPINY RESPONSE: “Golden “je základom všetkých nadácií.

IDENTIFIKÁCIA ZNALOSTÍ. SKÚŠKA VÝKONNOSTI „PRÁCA A SILA“

  (na počítači, pripojený test)

  VÝCVIKOVÉ ÚLOHY A OTÁZKY.

1. Čo je páka?

2. Čo sa nazýva rameno sily?

3. Pravidlo rovnováhy pákového efektu.

4. Vzorec pravidla vyváženia pákového efektu.

5. Nájdite chybu na obrázku.

6. Pomocou pravidla vyváženia páky nájdite F2

dl \u003d 2 cm d2 \u003d 3 cm

7. Bude páka v rovnováhe?

dl \u003d 4 cm d2 \u003d 3 cm

Vystupuje skupina lingvistov № 1, 3, 5.

Skupina presnosti № 2, 4, 6, 7.

EXPERIMENTÁLNA ÚLOHA PRE UČITEĽSKÚ SKUPINU

1. Vyrovnajte páku

2. Zaveste dve závažia na ľavú stranu páky vo vzdialenosti 12 cm od osi otáčania

3. Vyvážte tieto dve hmotnosti:

a) jedna záťaž_ _ _ ramena _ _ cm.

b) dve závažia _ ramená _ cm.

c) tri závažia _ _ ramená _ _ _ pozri

Konzultant pracuje so študentmi

Vo svete záujmu.

„Využívanie prírody"

(Marina Minaková, víťazka olympijskej biológie)

PRÁCA OVER  Prezentácia skúseností (konzultant)

učiť sa  1. Aplikácia zákona o rovnováhe pákového efektu na blok.

Materiálov.a) Pevný blok.

Aktualizovať skôr Študenti musia vysvetliť, že pevná jednotka môže  učený zvážiť ako rovnaká ruka a zisk

znalosť jednoduchých nedáva silu

mechanizmy. Č. 2 Rovnováha síl na pohybujúcom sa bloku.

Pri štúdiu na základe experimentov dospeli k záveru, že mobilný telefón
  blok poskytne dvojnásobný zisk a rovnakú stratu ako v roku 2006
  cesta.

ŠTÚDIA

NOVÝ MATERIÁL.Pred viac ako 2000 rokmi Archimedes zomrel, ale tiež
  Dnes si spomienka na ľudí zachováva jeho slová: „Dajte mi fulcrum a
  Vychovám za vás celý svet. “ Tak povedal vynikajúci staroveký Grék
  vedec - matematik, fyzik, vynálezca, ktorý vyvinul teóriu
  využívať a využívať svoje schopnosti.

Pred vládcom Syrakúz, Archimedes, využívajúci výhody

komplexné
  sám pákou spustil loď. Motto
  Každému, kto našiel nový, slúži slávna Eureka!

Jedným z jednoduchých mechanizmov, ktoré zvyšujú silu, je
  naklonená rovina. Definujte vykonanú prácu
  naklonená rovina.

ODBORNÁ SKÚŠKA:

Pracovné sily na naklonenej rovine.

  Meriame výšku a dĺžku naklonenej roviny a

Porovnajte ich pomer so zvýšením sily

F  lietadlo.

L A) experiment zopakujeme zmenou uhla dosky.

  Záver zo skúsenosti:naklonená rovina dáva

hod  získať moc toľkokrát, koľkokrát je jeho dĺžka

Viac výšky. \u003d

2. Zlaté pravidlo mechaniky platí

  páka.

Pri koľkom otočení páky

vyhráme v platnosti, prehráme toľkokrát

v pohybe.

ZLEPŠENIE Priradenie kvality.

A UPLATŇOVANIE1. Prečo sa rušňovodiči vyhýbajú zastavovaniu vlakov

Vedomostí.vzostup? (stretne sa so skupinou lingvistov).

  B

Č. 2 Blok v polohe B sa posúva po naklonenej rovine

rovina, prekonanie trenia. Bude

posuňte lištu do polohy A? (odpovedzte

body presnosti).

Odpoveď: Bude, pretože hodnotaF trenie tyče v rovine nie je
  závisí od oblasti dotykových povrchov.

Úlohy vyrovnania.

№ 1. Nájdite silu pôsobiacu rovnobežne s dĺžkou naklonenej roviny, ktorej výška je 1 m. Dĺžka 8 m. Aby bremeno vážiace 1,6 * 10³ N bolo držané na naklonenej rovine

Zadané: Riešenie:

h \u003d 1 m F \u003d F \u003d

Odpoveď: 2000H

Č. 2. Na udržanie sánok s jazdcom s hmotnosťou 480 N. na ľadovej hore je potrebná sila 120 N. Sklon kopca po celej jeho dĺžke je konštantný. Aká je dĺžka hory, ak je výška 4 m.

Zadané: Riešenie:

h \u003d 4 m l \u003d

Odpoveď: 16m

Č. 3. Auto s hmotnosťou 3 x 104 N sa pohybuje rovnomerne po výťahu dlhom 300 m a výške 30 m. Stanovte trakčnú silu vozidla, ak je trecia sila kolies na zemi 750 N. Aký druh práce vykonáva motor po ceste?

Zadané: Riešenie:

P \u003d 3 * 104H Pevnosť potrebná na zdvíhanie
  Ftr \u003d 750H automobilu bez trenia

l \u003d 300 m F \u003d F \u003d

h \u003d 30 m Trakčná sila sa rovná: F ťahu \u003d F + Ftr \u003d 3750H

Ftyag-, A -? Prevádzka motora: A \u003d F ťahanie * L

A \u003d 3750H * 300m \u003d 1125 * 103J

Odpoveď: 1125 kJ

Zhrnutie lekcie, hodnotenie práce študentov konzultantmi pomocou mapy diferencovaného prístupu k typom aktivít v lekcii.

HOME § 72 opak. § 69.71. a. 197 o 41 №5

V moderných technológiách sa zdvíhacie mechanizmy často používajú na prepravu tovaru na staveniskách a v podnikoch, ktorých nevyhnutnými súčasťami sú jednoduché mechanizmy. Medzi nimi sú najstaršie vynálezy ľudstva: blok a páka. Staroveký grécky vedec Archimedes uľahčil prácu človeka a dal mu silu, keď použil svoj vynález, a naučil ho meniť smer sily.

Blok je koleso s drážkou okolo kruhu pre lano alebo reťaz, ktorého os je pevne spojená so stenovým alebo stropným trámom.

Zdvíhacie zariadenia obvykle nepoužívajú jeden, ale niekoľko blokov. Systém blokov a káblov určený na zvýšenie nosnosti sa nazýva reťazový kladkostroj.

Pohyblivý a pevný blok sú rovnaké starodávne jednoduché mechanizmy ako páka. Už v roku 212 pnl. Pomocou háčikov a úchopov spojených s blokmi, Syracusanci zmocnili Rimanom obliehacie zbrane. Stavbu vojenských vozidiel a obranu mesta viedli Archimedes.

Pevný blok Archimedes považovaný za rovnocennú ruku.

Moment sily pôsobiaci na jednu stranu bloku sa rovná momentu sily pôsobiacej na druhú stranu bloku. Sily, ktoré tieto momenty vytvárajú, sú rovnaké.

Neexistuje žiadny nárast sily, ale taký blok vám umožňuje zmeniť smer sily, čo je niekedy nevyhnutné.

Archimedes považoval mobilný blok za nerovnakú páku a získal silu dvakrát. Vo vzťahu k stredu rotácie existujú momenty síl, ktoré musia byť v rovnováhe rovnaké.

Archimedes študoval mechanické vlastnosti pohyblivého bloku a uviedol ho do praxe. Podľa Athenaeusa „bolo navrhnutých veľa metód na spustenie gigantickej lode, ktorú postavil tyran Syrakúzy Hieron, ale mechanik Archimedes pomocou jednoduchých mechanizmov dokázal s pomocou niekoľkých ľudí pohybovať loďou. Archimedes vynašiel blok a do neho vypustil obrovskú loď.“ ,

Blok nedáva zisk v práci, čo potvrdzuje zlaté pravidlo mechaniky. To sa dá ľahko overiť tak, že sa bude venovať pozornosť vzdialenostiam prekonaným rukou a hmotnosti.

Športové plachetnice, rovnako ako plachetnice minulosti, sa nemôžu pri umiestňovaní a správe plachiet obísť bez blokov. Moderné lode potrebujú bloky na zvyšovanie signálov, lodí.

Táto kombinácia pohyblivých a pevných blokov na elektrifikovanej železničnej trati na prispôsobenie napätia drôtov.

Takýto systém blokov môžu klzáky použiť na zdvíhanie svojich vozidiel do vzduchu.

Najčastejšie sa na získanie sily používajú jednoduché mechanizmy. To znamená, že s menšou silou sa v porovnaní s ňou presunie väčšia váha. Okrem toho sa zisk nedosahuje „zadarmo“. Návratnosťou je strata vzdialenosti, to znamená, že musíte urobiť viac pohybu ako bez použitia jednoduchého mechanizmu. Ak sú však sily obmedzené, je výhodná „výmena“ vzdialenosti za silu.

Pohyblivé a pevné bloky sú niektoré z typov jednoduchých mechanizmov. Okrem toho ide o upravenú páku, ktorá je tiež jednoduchým mechanizmom.

Opravený blok  neprináša silu, iba mení smer jeho aplikácie. Predstavte si, že musíte zdvihnúť ťažké bremeno po lane. Budete ho musieť vytiahnuť. Ak však používate pevný blok, budete musieť zatiahnuť dole, zatiaľ čo bremeno vzrastie. V takom prípade to bude pre vás jednoduchšie, pretože potrebná sila bude pozostávať z sily svalov a vašej hmotnosti. Bez použitia pevného bloku by bolo potrebné vyvinúť rovnakú silu, ale dosiahlo by sa to len vďaka svalovej sile.

Pevným blokom je koleso s drážkou pre lano. Koleso je pevné, môže sa otáčať okolo svojej osi, ale nemôže sa pohybovať. Konce lana (lana) visia dole, zaťaženie je pripojené k jednému a sila je aplikovaná na druhý. Ak kábel potiahnete nadol, bremeno sa zvýši.

Pretože nedochádza k nárastu sily, nedochádza k strate vzdialenosti. Pri zvyšovaní zaťaženia musí byť lano spustené v rovnakej vzdialenosti.

použitie valivý blok  dáva dvojnásobný zisk (ideálne). To znamená, že ak je hmotnosť bremena F, potom na jej zdvíhanie musíte použiť silu F / 2. Mobilná jednotka sa skladá z toho istého kolesa s káblovou drážkou. Tu je však jeden koniec kábla pripevnený a koleso je pohyblivé. Koleso sa pohybuje s bremenom.

Hmotnosť bremena je sila smerom nadol. Je vyvážená dvoma silami smerujúcimi nahor. Jeden je tvorený podperou, ku ktorej je kábel pripojený, a druhým ťahaním za kábel. Napínacia sila lana je rovnaká na oboch stranách, čo znamená, že hmotnosť bremena je medzi nimi rovnomerne rozložená. Preto je každá zo síl dvakrát menšia ako hmotnosť nákladu.

V skutočných situáciách je prírastok sily menší ako 2-násobok, pretože zdvíhacia sila je čiastočne „vynaložená“ na hmotnosť lana a bloku, ako aj na trenie.

Mobilná jednotka poskytuje takmer dvojnásobný nárast sily a spôsobuje dvojnásobnú stratu vzdialenosti. Na zdvihnutie bremena do určitej výšky h je potrebné, aby laná na každej strane bloku poklesli o túto výšku, to znamená celkom 2 hodiny.

Zvyčajne sa používajú kombinácie pevných a pohyblivých blokov - kladkostroj. Umožňujú vám získať silu a smer. Čím viac pohyblivých blokov v reťazovom kladkostroji, tým väčší je zisk.

Bloky sa klasifikujú ako jednoduché mechanizmy. V skupine týchto zariadení, ktoré slúžia na konverziu síl, okrem blokov patrí páka, naklonená rovina.

stanovenie

blok  - pevné telo, ktoré má schopnosť otáčať sa okolo pevnej osi.

Bloky sa vyrábajú vo forme diskov (kolesá, dolné valce atď.), Ktoré majú drážku, cez ktorú prechádza lano (trup, lano, reťaz).

Pevné je blok s pevnou osou (obr. 1). Pri zdvíhaní bremena sa nepohybuje. Pevný blok možno považovať za páku, ktorá má rovnaké ramená.

Podmienkou rovnováhy bloku je podmienka rovnováhy momentov síl, ktoré naň pôsobia:

Blok na obrázku 1 bude v rovnováhe, ak sa napínacie sily nití rovnajú:

pretože ramená týchto síl sú rovnaké (OA \u003d OV). Pevná jednotka nedáva zosilnenie sily, ale umožňuje zmeniť smer pôsobenia sily. Ťahanie za lano, ktoré vedie zhora, je často pohodlnejšie ako ťahanie za lano, ktoré vedie zdola.

Ak je hmotnosť bremena priviazaného k jednému koncu lana odhodeného cez pevný blok m, potom na jeho zdvíhanie by sa na druhý koniec lana mala aplikovať sila F rovná:

za predpokladu, že trecia sila v bloku neberieme do úvahy. Ak je potrebné brať do úvahy trenie v bloku, zavedie sa koeficient odporu (k), potom:

Výmena bloku môže slúžiť ako plynulá podpora. Na taký nosič, ktorý sa posúva pozdĺž nosiča, sa hodí lano (lano), ale trecia sila sa zvyšuje.

Pevná jednotka nedáva zisk pri práci. Dráhy, ktoré prechádzajú bodmi pôsobenia síl, sú rovnaké, rovnaké ako sila, teda rovnaké ako práca.

Aby sa dosiahol nárast pevnosti pomocou pevných blokov, používa sa kombinácia blokov, napríklad dvojitý blok. Keď bloky musia mať rôzne priemery. Sú medzi sebou nehybne spojené a sú namontované na jednej osi. Lano je pripevnené ku každému bloku tak, aby sa dalo navíjať na blok alebo z neho bez pošmyknutia. Ramená síl v tomto prípade budú nerovnaké. Dvojitý blok pôsobí ako páka s ramenami rôznych dĺžok. Obrázok 2 zobrazuje dvojitý blokový diagram.

Rovnovážna podmienka pre páku na obr. 2 bude vzorec:

Dvojitá jednotka dokáže prevádzať energiu. Použitím menšej sily na lano navinuté okolo bloku s veľkým polomerom sa získa sila, ktorá pôsobí na stranu lana navinutú okolo bloku s menším polomerom.

Pohyblivý blok je blok, ktorého os sa pohybuje spolu so zaťažením. Na obr. 2 pohyblivý blok možno považovať za páku s ramenami rôznych veľkostí. V tomto prípade je bod O stredovou časťou páky. OA je rameno sily; OB je rameno sily. Uvažujme obr. 3. Rameno sily je dvakrát väčšie ako rameno sily, preto pre vyváženie je potrebné, aby veľkosť sily F bola dvakrát menšia ako modul sily P:

Môžeme konštatovať, že pomocou pohyblivého bloku získame dvojnásobný zisk. Rovnovážny stav pohyblivého bloku bez ohľadu na treciu silu je uvedený ako:

Ak sa pokúsite zohľadniť treciu silu v bloku, zadajte koeficient odporu bloku (k) a získajte:

Niekedy sa používa kombinácia pohyblivého a pevného bloku. V tejto kombinácii sa pre pohodlie používa pevná jednotka. Neposkytuje to zvýšenie sily, ale umožňuje zmeniť smer sily. Mobilná jednotka sa používa na zmenu veľkosti použitej sily. Ak konce lana pokrývajúce blok robia rovnaké uhly s horizontom, potom pomer sily ovplyvňujúcej zaťaženie k telesnej hmotnosti sa rovná pomeru polomeru bloku k akordu oblúka, ktorý lano pokrýva. Ak sú laná rovnobežné, sila potrebná na zdvihnutie bremena sa bude vyžadovať dvakrát menej ako hmotnosť bremena, ktoré sa má zdvihnúť.

Zlaté pravidlo mechaniky

Jednoduché mechanizmy zárobku nie. Koľko získame na sile, strácame toľko krát v diaľke. Pretože práca je rovná skalárnemu súčtu sily posunutím, nezmení sa preto pri použití pohyblivých (rovnako ako nepohyblivých) blokov.

Vo forme vzorca "zlaté pravidlo" možno písať takto:

kde je cesta, ktorou prechádza bod pôsobenia sily - cesta, ktorou prechádza miesto pôsobenia sily.

Zlatým pravidlom je najjednoduchšia formulácia zákona o úspore energie. Toto pravidlo sa uplatňuje na prípady rovnomerného alebo takmer rovnomerného pohybu mechanizmov. Vzdialenosti translačného pohybu koncov lán sú spojené s polomermi blokov (a) ako:

Získame to, aby sme splnili „zlaté pravidlo“ pre dvojitý blok, je potrebné, aby:

Ak sú sily vyvážené, blok stojí alebo sa pohybuje rovnomerne.

Príklady riešenia problémov

PRÍKLAD 1

úloha	Pomocou systému dvoch pohyblivých a dvoch pevných blokov pracovníci zdvihnú nosníky, pričom pôsobia silou rovnou 200 N. Aká je hmotnosť (m) nosníkov? Nezvažujte trenie v blokoch.
rozhodnutie	Urobme kresbu. Hmotnosť zaťaženia pôsobiaceho na nákladný systém sa rovná gravitačnej sile pôsobiacej na zdvíhacie teleso (lúč): Pevné bloky zisku nedávajú silu. Každá mobilná jednotka dáva zisk platný dvakrát, preto za našich podmienok dostaneme zisk platný štyrikrát. To znamená, že môžete písať: Zistíme, že hmotnosť lúča sa rovná: Vypočítame hmotnosť lúča, berieme:
Odpoveď	m \u003d 80 kg

PRÍKLAD 2

úloha	Výška, do ktorej pracovníci zdvihnú lúče v prvom príklade, sa rovná m. Aká je práca, ktorú pracovníci robia? Aká je práca nákladu, ktorý sa pohybuje do danej výšky?
rozhodnutie	Ak v súlade so „zlatým pravidlom“ mechaniky získame štyrikrát zisk zo súčasného systému blokov, strata v pohybe bude tiež štyri. V našom príklade to znamená, že dĺžka lana (l), ktorú by si mali pracovníci zvoliť, je štvornásobne väčšia ako vzdialenosť, ktorú bude bremeno prejsť, to znamená:

páky

Archimedes

Táto téma sa zameria na jednoduché mechanizmy, ktoré ľudstvo používa od nepamäti, a budeme sa podrobnejšie venovať ich najbežnejším z nich - páka.

Už predtým sa hovorilo o mechanickej práci a výkone. Mechanická práca je skalárna fyzická veličina úmerná sile pôsobiacej na telo a dráhe, ktorú telo prechádza. Jednotkou práce v systéme SI je J.  (Joule). Sila je skalárna fyzická veličina, ktorá charakterizuje rýchlosť úlohy.Jednotka výkonu v systéme SI je W  (W).

Od nepamäti používa ľudstvo na vykonávanie mechanických prác rôzne zariadenia. Je známe, že veľmi ťažké predmety sú dosť ťažké a niekedy nemožné, aby sa pohybovali priamo. Použitie pomerne dlhej palice alebo, ako sa tiež hovorí, páka, dokážeme to celkom ľahko.

Ak navštívite modernú výrobu, uvidíte, ako stroje fungujú. Rovnako ako vnímajúce bytosti tlačia, ohýbajú, narezávajú veľké kovové plechy, počítajú a triedia, vážia a balia rôzne výrobky.

Ak však uvažujete o zariadení s takým zložitým dizajnom, môžete vidieť, že jeho mechanická súčasť je predstavovaná kombináciou iba šiestich typov jednoduchých mechanizmov - pákový efekt blovidlice, skrutky, kliny, goliere a naklonené lietadlá .

V každodennom živote sa často používajú aj jednoduché mechanizmy - sekera, lopata, nožnice, mlynček na mäso a oveľa viac.

Prečo potrebujeme jednoduché mechanizmy?  Ak chcete na túto otázku odpovedať, zvážte jednoduchý príklad. Nechajte náklad zdvíhať do určitej výšky. Môžete na to použiť jeden zo šiestich jednoduchých mechanizmov. Vo všetkých šiestich prípadoch bude pôsobenie sily viesť k zdvihnutiu tela.  Táto sila však nie je nasmerovaná vôbec a s výnimkou jedného prípadu sa neuplatňuje priamo na zdvíhané telo. Ale najdôležitejšia vec je, že toto sila vo všetkých prípadoch je menšia ako hmotnosť zdvihnutého tela, tým, použitie jednoduchých mechanizmov umožňuje získať silu.

Týmto spôsobom jednoduché mechanizmy - sú to zariadenia, ktoré slúžia na transformáciu energie.

Jednoduché mechanizmy však slúžia nielen na zdvíhanie tela. Používajú sa, keď rezajú papier alebo tkaninu nožnicami, narezaným drevom, veslovými veslami atď. Tieto mechanizmy navyše existujú v ľudskom tele.

Človek používa jednoduché mechanizmy už od staroveku. Predstavivosť každého turistu, ktorý navštívi Veľkonočný ostrov, je ohromený starými kamennými sochami obrovskej veľkosti, ktoré sa nachádzajú na celom ostrove. Pri tvorbe týchto sôch z ťažkého kameňa (a na jednej z nich má klobúk hmotnosť asi 3 tony), pri ich zdvíhaní do zvislej polohy sa používali jednoduché mechanizmy, Veľké egyptské pyramídy boli postavené rovnakým spôsobom.

Jedným z najbežnejších jednoduchých mechanizmov je páka, Je to on, kto umožňuje vyvážiť veľkú moc s malou silou. Páky sú prítomné v mnohých zariadeniach.

Čo je to pákový efekt a ako ho získať pomocou sily? Páka je akékoľvek pevné telo, ktoré sa môže otáčať vzhľadom na pevnú os alebo oporu.Všetky páky sú rozdelené do dvoch typov: páka prvý druh a druhý druh.

Páčka prvého druhu  nazývaná páka, ktorej os rotácie je umiestnená medzi bodmi pôsobenia síl a sily samotné sú nasmerované v jednom smere. Príkladom sú nožnice, kolíska s hmotnosťou paže atď.

Páčka druhého druhu  nazývaná páka, ktorej os rotácie je umiestnená na jednej strane od miesta pôsobenia síl a sily samotné sú nasmerované proti sebe. Ide napríklad o kľúče, dvere atď.

Za akých podmienok je páka v rovnováhe?Dajte zážitok. (Okamžite si všimneme, že všetky závery, ktoré urobíme pre páku prvého druhu, budú platné aj pre páku druhého druhu). Zoberte ako páku pravítko dlhé 1 meter a položte ho na pevnú podperu umiestnenú presne v strede. Vo vzdialenosti 0,25 m od podpery dáme hmotnosť 8 N. Koniec páky sa prirodzene zníži pod vplyvom hmotnosti. Teraz zatlačte voľný koniec páky dynamometrom a zvýšte hmotnosť tak, aby bola páka nastavená vodorovne. V tomto prípade dynamometer ukáže silu rovnajúcu sa 4 N.

Tak prečo nerovnaké sily, ktoré pôsobia na páku, udržiavajú ju v rovnováhe?  Všetko preto, že je určený výsledok pôsobenia sily na páku nielen svojím modulom, ale aj vzdialenosťou od osi otáčania k línii pôsobenia sily.

Vyvoláva sa vzdialenosť od osi otáčania k priamke, po ktorej sila pôsobí rameno tejto sily.

Zvážte schému tejto skúsenosti.

Okrem sily F  1 a obr F  2, ktorých ramená sú označené ako l  1 a obr l 2, pôsobia na páku ďalšie dve sily - gravitácia páky a pružnosť podpery.

Ako je možné vidieť na obrázku, ramená týchto síl sú nulové, preto neovplyvňujú rovnováhu páky. Teraz porovnajte sily F  1 a obr F  2 a ich plecia. energie F  2 polovica sily F  1 a sila ramena F  2-násobok sily ramena F 1 .

Čo sa stane, ak sila ramienF 2   zvýšiť, povedzme, 5 alebo 25 krát?  Táto sila by sa znížila o 5 alebo 25 krát. Znamená, čím väčšie rameno, tým menšia silapomocou ktorého je možné zdvíhať bremeno ležiace na tej časti páky, ktorá je protiľahlá od podpery.

Prvé písomné vysvetlenie rovnováhy pákového efektu dalo v treťom storočí pred naším letopočtom starogrécky vedec Archimedes, ktorý ako prvý dokázal spojiť pojmy sila, váha a plece. Zákon rovnováhy formulovaný Archimedesom sa stále používa a znie takto: páka je v rovnováhe, pokiaľ sily, ktoré na ňu pôsobia, sú nepriamo úmerné dĺžkam ich ramien.

  - podmienky pre vyváženie páky

Podľa legendy Archimedes si uvedomil význam svojho objavu a zvolal: "Dajte mi oporu a ja otočím Zem!", Je pravda, že Archimedes to nemohol urobiť počas svojho života. Áno a teraz. Ide o to, že na zvýšenie našej planéty o najmenej jeden centimeter je potrebná neuveriteľne dlhá páka, ktorá by sa musela pohybovať niekoľko desiatok miliónov rokov rýchlosťou 1 cm za minútu.

Cvičenie.

Úloha 1  Na jednom konci pravítka sa zavesí závažie s hmotnosťou 500 g. V strede pravítka je podpera, pod ktorou sa pravítko môže voľne otáčať. Kde je potrebné pozastaviť druhé zaťaženie 750 g, aby bolo pravítko v rovnováhe?

Úloha 2  Na koncoch svetelnej tyče s dĺžkou 32 cm sú zavesené závažia s hmotnosťou 40 ga 120 g. Kde je potrebné tyč podoprieť, aby bola v rovnováhe?

Kľúčové zistenia:

– Jednoduché mechanizmy, slúžia na transformáciu mechanického pôsobenia na telo a umožňujú vám zmeniť miesto pôsobenia sily, jeho modul a smer.

– Jednoduché mechanizmyako páka, blok, brána, klin, naklonená rovina a skrutka sú súčasťou konštrukcie akýchkoľvek mechanických zariadení.

– páka  - je to akékoľvek pevné teleso, ktoré sa môže otáčať vzhľadom na pevnú podperu alebo os.

– páky  sú rozdelené do dvoch typov - páka prvý  a páka druhý druh.

- Páka prvého druhu  nazývaná páka, ktorej os rotácie je umiestnená medzi bodmi pôsobenia síl a sily samotné sú nasmerované v jednom smere.

- Páčka druhého druhu nazývaná páka, ktorej os rotácie je umiestnená na jednej strane od miesta pôsobenia síl a sily samotné sú nasmerované proti sebe.

– sila rameno  Je vzdialenosť od stredovej osi k priamke, pozdĺž ktorej sila pôsobí.

– Stav zostatku páky: páka je v rovnováhe za predpokladu, že sily, ktoré na ňu pôsobia, sú nepriamo úmerné dĺžkam ich ramien.

– Páka dáva silu  toľkokrát, koľkokrát je rameno pôsobiacej sily väčšie ako rameno hmotnosti zaťaženého nákladu.