ITEM:Pisika

CLASS: 7

PAKSA SA ARALIN:Saklaw na eroplano. Ang Ginintuang Panuntunan ng Mekanika.

Guro ng pisika

ARALING ARALIN:Pinagsama.

LAYUNIN NG ARALIN:  I-update ang kaalaman sa paksang "Mga simpleng mekanismo"

at alamin ang pangkalahatang posisyon para sa lahat ng mga varieties ng simple

mekanismo, na kung saan ay tinatawag na "gintong panuntunan" ng mga mekanika.

ARALING ARALIN:

Pag-aaral:

-   upang palalimin ang kaalaman tungkol sa kondisyon ng balanse ng isang umiikot na katawan, tungkol sa mga bloke na gumagalaw at hindi gumagalaw;

Patunayan na ang mga simpleng mekanismo na ginamit sa trabaho ay nagbibigay ng lakas, at sa kabilang banda, pinapayagan kang baguhin ang direksyon ng paggalaw ng katawan sa ilalim ng pagkilos ng puwersa;

Upang makabuo ng mga praktikal na kasanayan sa pagpili ng pangangatuwiran na materyal.

Pag-aaral:

Paglinang ng isang kulturang intelektwal sa pagdadala ng mga mag-aaral sa pag-unawa sa pangunahing panuntunan ng mga simpleng mekanismo;

Ipakilala ang mga pag-andar ng paggamit ng leverage sa pang-araw-araw na buhay, sa teknolohiya, sa isang pag-aaral sa paaralan, sa kalikasan.

Pag-iisip ng Pag-iisip:

Upang mabuo ang kakayahang gawing pangkalahatan ang mga kilalang data batay sa pag-highlight ng pangunahing bagay;

Ang mga porma ng elemento ng malikhaing paghahanap batay sa pagtanggap ng pagbubuo.

EQUIPMENT:  Mga aparato (lever, hanay ng mga naglo-load, pinuno, bloke, hilig na eroplano, dinamometro), talahanayan ng "Levers in wildlife", mga computer, mga handout (mga pagsubok, mga kard na may mga gawain), aklat-aralin, blackboard, tisa.

ARALING ARALIN.

ESTORTURAL ELEMENTO NG ARALIN NG ARALIN NG GURO AT MAG-AARAL

PAHAYAG NG LAYUNIN NG ARALINAng guro ay nakikipag-usap sa klase:

Pagdakip sa buong mundo mula sa lupa hanggang sa langit,

Pangangalaga sa higit sa isang henerasyon,

Ang pag-unlad ng siyensya ay lumilipat sa planeta.

Ang kalikasan ay may mas kaunting mga lihim.

Paano gamitin ang kaalaman ay ang pag-aalala ng mga tao.

Ngayon, mga lalaki, makakakilala tayo sa pangkalahatang posisyon ng mga simpleng mekanismo, na tinawag Ang Ginintuang Panuntunan ng Mekanika.

TANONG PARA SA MGA MAG-AARAL (LINGUIST GROUP)

Bakit sa palagay mo tinawag ang panuntunan "ginto"?

SAGOT: "Ang Ginintuang Panuntunan " - isa sa mga pinakalumang mga utos sa moral na nakapaloob sa mga tanyag na kawikaan, kasabihan: Huwag gawin sa iba ang hindi mo nais na ipahamak sa iyo, - nagsalita ang mga sinaunang Silangan.

RESPONSE GROUP ANSWER: "Ginintuang "ang pundasyon ng lahat ng mga pundasyon.

IDENTIFIKASYON NG Kilala. PAGSUSULIT NA PAGSUSULIT "TRABAHO AT KAPANGYARI"

  (sa computer, nakakabit ng pagsubok)

  PAGSASANAY NG MGA ARALIN AT TANONG.

1. Ano ang isang pingga?

2. Ano ang tinatawag na balikat ng kapangyarihan?

3. Ang patakaran ng balanse ng pagkilos.

4. Pormula ng panuntunan ng balanse ng paggamit.

5. Hanapin ang error sa figure.

6. Gamit ang panuntunan ng balanse ng pingga, hanapin ang F2

d1 \u003d 2cm d2 \u003d 3cm

7. Ang balanse ba ay nasa balanse?

d1 \u003d 4cm d2 \u003d 3cm

Isang pangkat ng mga lingguwista ang gumaganap № 1, 3, 5.

Grupo ng katumpakan № 2, 4, 6, 7.

MAHAL NA PAGSUSULIT PARA SA GRUPO NG pagtuturo

1. Balanse ang pingga

2. suspindihin ang dalawang timbang sa kaliwang bahagi ng pingga sa layo na 12 cm mula sa axis ng pag-ikot

3. Balansehin ang dalawang timbang na ito:

a) isang load_ _ _ balikat_ _ _ cm.

b) dalawang timbang_ _ _ balikat_ _ _ cm.

c) tatlong timbang - _ _ balikat _ _ _ makita

Ang isang consultant ay nakikipagtulungan sa mga mag-aaral

Sa isang mundo ng kasiyahan.

"Ang paggamit sa wildlife"

(Marina Minakova, nagwagi ng premyo ng Biology Olympiad)

GAWAIN ANG BAWAT  Pagpapakita ng mga karanasan (consultant)

MAG-AARAL  Hindi. 1 Paglalapat ng batas ng balanse ng pagkilos sa bloke.

PANG-ARAL.a) Nakapirming bloke.

I-update ang mas maaga Dapat ipaliwanag ng mga mag-aaral na ang isang nakapirming yunit ay makakaya  natutunan upang isaalang-alang bilang pantay na braso at nakakuha

kaalaman ng simple hindi nagbibigay lakas

mekanismo. Hindi. 2 Balanse ng mga puwersa sa isang gumagalaw na bloke.

Pag-aaral batay sa mga eksperimento, tapusin nila ang mobile na iyon
  ang bloke ay nagbibigay ng lakas sa dalawang beses at ang parehong pagkawala sa
  ang paraan.

PAG-AARAL

BAGONG materyal.Mahigit sa 2,000 taon na ang nakalilipas, namatay si Archimedes, ngunit din
  Ngayon, ang memorya ng mga tao ay nagpapanatili ng kanyang mga salita: "Bigyan mo ako ng isang fulcrum, at
  Itataas ko ang buong mundo para sa iyo. " Kaya sinabi ng isang natitirang sinaunang Greek
  siyentipiko - matematiko, pisiko, imbentor, pagkakaroon ng isang teorya
  pagkilos at pagsasakatuparan ng mga kakayahan nito.

Sa harap ng pinuno ng Syracuse, Archimedes, sinasamantala

mahirap
  aparato ng pagkilos, nag-iisa niyang ibinaba ang barko. Ang motto
  ang lahat na nakatagpo ng bago ay pinaglingkuran ng sikat na Eureka!

Ang isa sa mga simpleng mekanismo na nagbibigay pakinabang sa
  hilig na eroplano. Tukuyin ang gawaing nagawa
  hilig na eroplano.

KAHALAGAHAN NA DEMONSTRASYON:

Nagtatrabaho ang mga puwersa sa isang hilig na eroplano.

  Sinusukat namin ang taas at haba ng hilig na eroplano at

Ihambing ang kanilang ratio sa isang makakuha ng lakas sa

F  ang eroplano.

L A) inuulit namin ang eksperimento sa pamamagitan ng pagbabago ng anggulo ng board.

  Konklusyon mula sa karanasan:hilig na nagbibigay ng eroplano

h  makakuha ng kapangyarihan nang maraming beses hangga't ang haba nito

Mas taas. \u003d

2. Ang gintong panuntunan ng mga mekanika ay humahawak para sa

  pingga

Kapag pinihit ang pingga kung ilang beses

nanalo kami ng lakas, nawala kami ng maraming beses

sa paglipat.

PAGPAPAKITA Ang mga kalidad na takdang-aralin.

AT APPLICATIONHindi. Bakit ang mga driver ng tren ay umiiwas sa paghinto sa mga tren

ALAMIN.ang pagtaas? (nakakatugon sa isang pangkat ng mga linggwistiko).

  B

Hindi. Isang bloke sa posisyon B slide sa isang hilig

eroplano, pagtagumpayan ng alitan. Ay magiging

slide ang bar at nasa posisyon A? (magbigay ng isang sagot

mga punto ng kawastuhan).

Sagot: Magiging, dahil ang halagaF ang alitan ng bar sa eroplano ay hindi
  nakasalalay sa lugar ng pakikipag-ugnay sa mga ibabaw.

Mga gawain sa pag-aayos.

Find 1. Maghanap ng isang puwersa na kumikilos na kahanay sa haba ng hilig na eroplano, ang taas na kung saan ay 1 m., Haba 8 m., Sa gayon ang pag-load na tumitimbang ng 1.6 * 10³ N ay ginanap sa hilig na eroplano

Ibinigay: Solusyon:

h \u003d 1m F \u003d F \u003d

Sagot: 2000H

Hindi. Upang mapanatili ang mga sledge na may rider na may timbang na 480 N sa nagyeyelo na bundok, kinakailangan ang isang puwersa na 120 N. Ang dalisdis ng burol kasama ang buong haba nito ay palaging. Ano ang haba ng bundok, kung ang taas ay 4 m.

Ibinigay: Solusyon:

h \u003d 4m l \u003d

Sagot: 16m

Hindi. 3. Ang isang kotse na may timbang na 3 * 104 N ay gumagalaw nang pantay sa isang pag-angat ng 300 m ang haba at 30 m ang taas. Alamin ang puwersa ng traksyon ng kotse kung ang puwersa ng alitan ng gulong sa lupa ay 750 N. Anong uri ng trabaho ang ginagawa ng makina sa kahabaan?

Ibinigay: Solusyon:

P \u003d 3 * 104H Lakas na kinakailangan para sa pag-angat
  Ftr \u003d 750H ng kotse nang walang alitan

l \u003d 300m F \u003d F \u003d

h \u003d 30m Ang puwersa ng traksyon ay katumbas ng: F pull \u003d F + Ftr \u003d 3750H

Ftyag-?, A -? Ang operasyon ng makina: A \u003d F pull * L

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

Sagot: 1125kJ

Pagbubuod ng aralin, pagsusuri sa gawain ng mga mag-aaral ng mga tagapayo gamit ang isang mapa ng isang magkakaibang pamamaraan sa mga uri ng aktibidad sa aralin.

HOME § 72 rep. § 69.71. kasama 197 sa 41 №5

Sa modernong teknolohiya, ang mga mekanismo ng pag-aangat ng pag-load ay malawakang ginagamit para sa paglilipat ng mga kalakal sa mga site ng konstruksiyon at negosyo, ang kailangang-kailangan na mga bahagi na kung saan ay mga simpleng mekanismo. Kabilang sa mga ito ang pinakalumang mga imbensyon ng sangkatauhan: bloke at pingga. Ang sinaunang siyentipikong Greek na si Archimedes ay nag-eased sa gawain ng tao, na nagbibigay sa kanya ng isang pakinabang sa paggamit ng kanyang pag-imbento, at tinuruan siyang baguhin ang direksyon ng puwersa.

Ang isang bloke ay isang gulong na may isang uka sa paligid ng isang bilog para sa isang lubid o kadena na ang axis ay mahigpit na nakakabit sa isang pader ng kisame o kisame.

Karaniwang ginagamit ang mga aparato ng hoisting hindi isa, ngunit maraming mga bloke. Ang sistema ng mga bloke at cable na idinisenyo upang madagdagan ang kapasidad ng pagdadala ay tinatawag na chain hoist.

Ang maililipat at naayos na bloke ay ang parehong sinaunang simpleng mekanismo bilang pingga. Nasa 212 BC, sa tulong ng mga kawit at grip na konektado sa mga bloke, kinuha ng mga Syracusans ang mga armas sa paglusob mula sa mga Romano. Ang pagtatayo ng mga sasakyang militar at pagtatanggol ng lungsod ay pinamunuan ni Archimedes.

Itinuring ang isang maayos na block na si Archimedes bilang isang pantay na braso.

Ang sandali ng puwersa na kumikilos sa isang panig ng bloke ay katumbas ng sandali ng puwersa na inilapat sa kabilang panig ng bloke. Ang mga puwersa na lumilikha ng mga sandaling ito ay pareho.

Walang pakinabang sa lakas, ngunit ang naturang bloke ay nagpapahintulot sa iyo na baguhin ang direksyon ng puwersa, na kung minsan ay kinakailangan.

Kinuha ni Archimedes ang mobile block bilang isang hindi pantay na pingga, na nagbibigay ng lakas sa loob ng 2 beses. May kaugnayan sa gitna ng pag-ikot, may mga sandali ng mga puwersa na dapat na pantay sa balanse.

Pinag-aralan ni Archimedes ang mga mekanikal na katangian ng mailipat na bloke at isinasagawa ito. Ayon kay Athenaeus, "maraming mga pamamaraan ang nilikha para sa paglulunsad ng isang napakalaking barko na itinayo ng Syracuse na mapang-akit na Hieron, ngunit ang mekaniko na Archimedes, gamit ang mga simpleng mekanismo, ay pinamamahalaang ilipat ang barko sa tulong ng ilang mga tao. Inimbento ni Archimedes ang isang bloke at inilunsad ang isang malaking barko sa loob nito" .

Ang bloke ay hindi nagbibigay ng pakinabang sa trabaho, na kinukumpirma ang gintong panuntunan ng mga mekanika. Madali itong mapatunayan sa pamamagitan ng pagbibigay pansin sa mga distansya na nilakbay ng kamay at bigat.

Ang mga barko sa paglalayag, tulad ng mga barko ng nakaraan, ay hindi maaaring magawa nang walang mga bloke kapag nagtatakda at namamahala ng mga layag. Ang mga modernong barko ay nangangailangan ng mga bloke para sa pagtaas ng mga signal, bangka.

Ang kumbinasyon na ito ng palipat-lipat at naayos na mga bloke sa isang electrified linya ng tren upang ayusin ang pag-igting ng mga wire.

Ang ganitong sistema ng mga bloke ay maaaring magamit ng mga glider upang maiangat ang kanilang mga sasakyan sa hangin.

Kadalasan, ang mga simpleng mekanismo ay ginagamit upang makakuha ng lakas. Iyon ay, na may mas kaunting puwersa na lumipat ng mas maraming timbang kung ihahambing dito. Bukod dito, ang pakinabang sa lakas ay hindi nakakamit "nang libre". Ang payback para sa mga ito ay ang pagkawala sa distansya, iyon ay, kailangan mong gumawa ng higit na paggalaw kaysa nang hindi gumagamit ng isang simpleng mekanismo. Gayunpaman, kapag ang mga puwersa ay limitado, ang "palitan" ng distansya para sa puwersa ay kapaki-pakinabang.

Ang palipat-lipat at naayos na mga bloke ay ilan sa mga uri ng mga simpleng mekanismo. Bilang karagdagan, ang mga ito ay isang nabagong lever, na kung saan ay din isang simpleng mekanismo.

Nakatakdang block  ay hindi nagbibigay ng isang pakinabang sa lakas, binabago lamang nito ang direksyon ng application nito. Isipin na kailangan mong mag-angat ng isang mabibigat na pagkarga sa lubid. Kailangan mong bunutin ito. Ngunit kung gumagamit ka ng isang nakapirming bloke, kakailanganin mong i-pull down, habang ang pag-load ay babangon. Sa kasong ito, magiging mas madali para sa iyo, dahil ang kinakailangang lakas ay binubuo ng lakas ng kalamnan at ang iyong timbang. Kung walang paggamit ng isang nakapirming bloke, kinakailangan na mag-aplay ng parehong puwersa, ngunit makakamit lamang ito dahil sa lakas ng kalamnan.

Ang nakapirming bloke ay isang gulong na may isang uka para sa lubid. Ang gulong ay naayos, maaari itong paikutin sa paligid ng axis nito, ngunit hindi maaaring ilipat. Ang mga dulo ng lubid (cable) ay nakabitin, ang isang pag-load ay nakakabit sa isa, at ang puwersa ay inilalapat sa isa pa. Kung hilahin mo ang cable, tumaas ang pagkarga.

Dahil walang pakinabang sa lakas, walang pagkawala sa malayo. Ang distansya ay tumataas ang pag-load, ang lubid ay dapat ibaba sa parehong distansya.

Gumamit umiikot na bloke  nagbibigay ng lakas sa dalawang beses (perpekto). Nangangahulugan ito na kung ang bigat ng pag-load ay F, pagkatapos upang iangat ito, dapat mong ilapat ang puwersa F / 2. Ang mobile unit ay binubuo ng parehong gulong na may isang cable uka. Gayunpaman, ang isang dulo ng cable ay naayos dito, at ang gulong ay maaaring ilipat. Ang gulong ay gumagalaw gamit ang pagkarga.

Ang bigat ng pagkarga ay ang pababang lakas. Ito ay balanse sa pamamagitan ng dalawang puwersa na itinuro paitaas. Ang isa ay nilikha ng suporta kung saan nakakabit ang cable, at ang iba pang paghila ng cable. Ang lakas ng pag-igting ng cable ay pareho sa magkabilang panig, na nangangahulugang ang bigat ng pagkarga ay pantay na ipinamamahagi sa pagitan nila. Samakatuwid, ang bawat isa sa mga puwersa ay 2 beses na mas mababa kaysa sa bigat ng kargada.

Sa totoong mga sitwasyon, ang pakinabang sa lakas ay mas mababa sa 2 beses, dahil ang lakas ng pag-angat ay bahagyang "ginugol" sa bigat ng lubid at bloke, pati na rin ang alitan.

Ang mobile unit, na nagbibigay halos doble na makakuha ng lakas, ay nagbibigay ng dobleng pagkawala sa layo. Upang maiangat ang pagkarga sa isang tiyak na taas h, kinakailangan na ang mga lubid sa bawat panig ng pagbawas ng bloke sa taas na ito, iyon ay, sa kabuuan 2h ay nakuha.

Karaniwan gumamit ng mga kumbinasyon ng mga nakapirming at paglipat ng mga bloke - tackle. Pinapayagan ka nitong makakuha ng lakas at direksyon. Ang higit pang paglipat ng mga bloke sa chain hoist, mas malaki ang pakinabang sa lakas.

Ang mga bloke ay inuri bilang simpleng mekanismo. Sa pangkat ng mga aparatong ito, na nagsisilbi upang mag-convert ng mga puwersa, bilang karagdagan sa mga bloke ay may kasamang pingga, isang hilig na eroplano.

Kahulugan

I-block  - isang solidong katawan na may kakayahang umikot sa paligid ng isang nakapirming axis.

Ang mga bloke ay ginawa sa anyo ng mga disk (gulong, mababang cylinders, atbp.) Pagkakaroon ng isang uka kung saan ipinasa ang isang lubid (torso, lubid, chain).

Ang pag-aayos ay isang bloke na may isang nakapirming axis (Fig. 1). Hindi ito gumagalaw kapag nag-aangat ng isang load. Ang nakapirming bloke ay maaaring isaalang-alang bilang isang pingga na may pantay na balikat.

Ang kondisyon para sa balanse ng bloke ay ang kondisyon para sa balanse ng mga sandali ng mga puwersa na inilapat dito:

Ang bloke sa Fig. 1 ay nasa balanse kung ang mga puwersa ng pag-igting ng mga thread ay katumbas ng:

dahil ang mga balikat ng mga puwersa na ito ay pareho (OA \u003d OV). Ang isang nakapirming yunit ay hindi nagbibigay ng isang pakinabang sa lakas, ngunit pinapayagan ka nitong baguhin ang direksyon ng pagkilos ng puwersa. Ang paghila sa lubid na pupunta mula sa itaas ay madalas na mas maginhawa kaysa sa paghila sa lubid na pupunta mula sa ibaba.

Kung ang masa ng pag-load na nakatali sa isang dulo ng lubid na itinapon sa nakapirming bloke ay m, kung gayon upang maiangat ito, isang puwersa F na katumbas na dapat mailapat sa kabilang dulo ng lubid:

sa kondisyon na ang lakas ng friction sa block na hindi namin isinasaalang-alang. Kung kinakailangang isaalang-alang ang alitan ng alak sa block, pagkatapos ay ang koepisyent ng paglaban (k) ay ipinakilala, kung gayon:

Ang isang kapalit ng bloke ay maaaring magsilbing isang maayos na suporta na walang galaw. Ang isang lubid (lubid) ay itinapon sa ibabaw ng naturang suporta, na dumulas sa suporta, ngunit tumataas ang puwersa ng alitan.

Ang nakapirming yunit ay hindi nagbibigay ng pakinabang sa trabaho. Ang mga landas na pumasa sa mga punto ng aplikasyon ng mga puwersa ay pareho, katumbas ng puwersa, samakatuwid, pantay sa trabaho.

Upang makakuha ng isang pakinabang sa lakas, gamit ang mga nakapirming bloke, ginagamit ang isang kombinasyon ng mga bloke, halimbawa, isang dobleng bloke. Kapag ang mga bloke ay dapat magkaroon ng iba't ibang mga diameters. Ang mga ito ay konektado nang hindi gumagalaw sa kanilang sarili at naka-mount sa isang solong axis. Ang isang lubid ay nakakabit sa bawat bloke upang maaari itong sugatan o isara ang bloke nang hindi dumulas. Ang mga balikat ng mga puwersa sa kasong ito ay magiging hindi pantay. Ang dobleng bloke ay kumikilos bilang isang pingga na may mga balikat na magkakaibang haba. Ang Figure 2 ay nagpapakita ng isang dobleng diagram ng block.

Ang kondisyon ng balanse para sa pingga sa Fig. 2 ang magiging formula:

Dual unit ay maaaring i-convert ang kapangyarihan. Sa pamamagitan ng paglalapat ng mas kaunting lakas sa isang sugat ng lubid sa paligid ng isang bloke ng malaking radius, ang isang puwersa ay nakuha na kumikilos sa gilid ng sugat ng lubid sa paligid ng isang bloke ng mas maliit na radius.

Ang isang gumagalaw na bloke ay isang bloke na ang axis ay gumagalaw kasama ang pag-load. Sa fig. Ang 2 movable block ay maaaring isaalang-alang bilang isang pingga na may mga balikat na may iba't ibang laki. Sa kasong ito, ang punto O ay ang fulcrum ng pingga. Ang OA ay ang balikat ng kapangyarihan; Ang OB ay ang balikat ng kapangyarihan. Isaalang-alang natin ang pic. 3. Ang balikat ng puwersa ay dalawang beses na mas malaki kaysa sa balikat ng puwersa, samakatuwid, para sa balanse kinakailangan na ang magnitude ng lakas F ay dalawang beses na mas mababa kaysa sa modulus ng puwersa P:

Maaari nating tapusin na sa tulong ng isang palipat-lipat na bloke nakakakuha tayo ng lakas ng dalawang beses. Ang kondisyon ng balanse ng gumagalaw na bloke nang hindi isinasaalang-alang ang puwersa ng alitan ay nakasulat bilang:

Kung susubukan mong isaalang-alang ang puwersa ng alitan sa bloke, pagkatapos ay ipasok ang koepisyent ng pagtutol ng block (k) at makuha:

Minsan ang isang kumbinasyon ng isang palipat-lipat at naayos na bloke ay ginagamit. Sa kumbinasyon na ito, ang isang nakapirming yunit ay ginagamit para sa kaginhawaan. Hindi ito nagbibigay ng isang pakinabang sa lakas, ngunit nagbibigay-daan sa iyo upang baguhin ang direksyon ng puwersa. Ginagamit ang mobile unit upang mabago ang laki ng inilalapat na puwersa. Kung ang mga dulo ng lubid na sumasakop sa bloke ay gumagawa ng parehong mga anggulo sa abot-tanaw, kung gayon ang ratio ng puwersa na nakakaapekto sa pagkarga sa bigat ng katawan ay katumbas ng ratio ng radius ng bloke sa chord ng arko na sakop ng lubid. Kung ang mga lubid ay kahanay, ang puwersa na kinakailangan upang maiangat ang pag-load ay kinakailangan dalawang beses mas mababa kaysa sa bigat ng load na maiangat.

Ang Ginintuang Panuntunan ng Mekanika

Ang mga simpleng mekanismo ng pakinabang sa trabaho ay hindi. Kung magkano ang nakukuha natin sa lakas, nawala tayo sa parehong bilang ng mga beses sa layo. Dahil ang trabaho ay pantay sa produkto ng scalar ng puwersa sa pamamagitan ng pag-aalis, samakatuwid, hindi ito magbabago kapag gumagamit ng mga palipat-lipat (pati na rin ang hindi gumagalaw) na mga bloke.

Sa anyo ng pormula na "gintong panuntunan" ay maaaring isulat tulad ng sumusunod:

saan ang landas na ang punto ng aplikasyon ng puwersa ay pumasa - ang landas na naglakbay sa punto ng aplikasyon ng puwersa.

Ang gintong panuntunan ay ang pinakasimpleng pagbabalangkas ng batas ng pag-iingat ng enerhiya. Nalalapat ang panuntunang ito sa mga kaso ng uniporme o halos pantay na kilusan ng mga mekanismo. Ang mga distansya ng kilusang translational ng mga dulo ng mga lubid ay nauugnay sa radii ng mga bloke (at) bilang:

Nakuha namin iyon upang matupad ang "gintong panuntunan" para sa isang dobleng bloke, kinakailangan na:

Kung ang mga puwersa ay balanse, pagkatapos ang bloke ay nagpapahinga o gumagalaw nang pantay.

Mga halimbawa ng paglutas ng mga problema

HALIMBAWA 1

Gawain	Gamit ang isang sistema ng dalawang palipat-lipat at dalawang nakapirming mga bloke, pinataas ng mga manggagawa ang mga beam ng gusali, habang inilalapat ang isang puwersa na katumbas ng 200 N. Ano ang masa (m) ng mga beam? Huwag isaalang-alang ang alitan sa mga bloke.
Solusyon	Gumawa tayo ng isang pagguhit. Ang bigat ng load na inilalapat sa sistema ng kargamento ay magiging katumbas ng puwersa ng grabidad na inilalapat sa nakakataas na katawan (beam): Ang mga nakapirming bloke ng kita ay hindi nagbibigay lakas. Ang bawat mobile unit ay nagbibigay ng lakas sa dalawang beses, samakatuwid, sa ilalim ng aming mga kondisyon, makakatanggap kami ng isang lakas sa lakas ng apat na beses. Nangangahulugan ito na maaari kang sumulat: Nakukuha namin na ang masa ng beam ay katumbas ng: Kinakalkula namin ang masa ng beam, kinukuha namin:
Ang sagot	m \u003d 80 kg

HALIMBAWA 2

Gawain	Hayaan ang taas na kung saan pinataas ng mga manggagawa ang mga beam sa unang halimbawa ay maging katumbas sa m.Ano ang gawain na ginagawa ng mga manggagawa? Ano ang gawain ng karga na lumilipat sa isang naibigay na taas?
Solusyon	Alinsunod sa "gintong panuntunan" ng mga mekanika, kung tayo, gamit ang umiiral na sistema ng mga bloke, ay nakakakuha ng lakas sa apat na beses, kung gayon ang pagkawala sa paggalaw ay magiging apat din. Sa aming halimbawa, nangangahulugan ito na ang haba ng lubid (l) na dapat piliin ng mga manggagawa ay apat na beses hangga't ang distansya ay pupunta, iyon ay:

Paggamit

Archimedes

Ang paksang ito ay tututuon sa mga simpleng mekanismo na ginamit ng sangkatauhan mula pa noong una, at tatahan tayo nang mas detalyado sa mga pinaka pangkaraniwan sa kanila - pagkilos.

Una itong sinabi tungkol sa mekanikal na gawain at kapangyarihan. Ang gawaing mekanikal ay isang scalar na pisikal na dami na proporsyonal sa puwersa na inilalapat sa katawan at ang landas na nilakbay ng katawan. Ang yunit ng trabaho sa sistema ng SI ay J  (joule). Ang lakas ay isang scalar na pisikal na dami na nagpapakilala sa bilis ng isang trabaho.Ang yunit ng kapangyarihan sa sistema ng SI ay Tue  (watt).

Dahil sa napapanahong panahon, ang sangkatauhan ay gumagamit ng iba't ibang mga aparato upang maisagawa ang gawaing mekanikal. Ito ay kilala na ang sobrang mabibigat na mga bagay ay mahirap sapat, at kung minsan imposible, upang direktang ilipat. Gayunpaman, ang paggamit ng medyo mahabang stick, o, dahil ito rin ay tinatawag na, pinggaMagagawa ito nang madali.

Kung binisita mo ang anumang makabagong paggawa, makikita mo kung paano gumagana ang mga makina. Sila, tulad ng mga sentientong nilalang, pindutin, yumuko, gupitin ang mga malalaking metal sheet, bilangin at pag-uri-uriin, timbangin at i-pack ang iba't ibang mga produkto.

Gayunpaman, kung isasaalang-alang mo ang anumang aparato ng tulad ng isang kumplikadong disenyo, maaari mong makita na ang mekanikal na sangkap nito ay kinakatawan ng mga kumbinasyon ng anim na uri lamang ng mga simpleng mekanismo - leverage blomga tinidor, turnilyo, wedge, collars at mga hilig na eroplano .

Sa pang-araw-araw na buhay, ang mga simpleng mekanismo ay madalas ding ginagamit - isang palakol, pala, gunting, isang gilingan ng karne at marami pa.

Bakit kailangan natin ng mga simpleng mekanismo?  Upang masagot ang tanong na ito, isaalang-alang ang isang simpleng halimbawa. Hayaan itong kinakailangan upang itaas ang load sa isang tiyak na taas. Maaari mong gamitin ang isa sa anim na simpleng mekanismo para dito. Sa lahat ng anim na kaso, ang pagkilos ng puwersa ay hahantong sa pag-angat ng katawan.  Ngunit ang puwersa na ito ay hindi nakadirekta sa lahat at, maliban sa isang kaso, ay hindi direktang inilalapat sa katawan upang maiangat. Ngunit ang pinakamahalagang bagay dito ay ito ang lakas sa lahat ng mga kaso ay mas mababa sa bigat ng nakataas na katawan. Nangangahulugan ang paggamit ng mga simpleng mekanismo ay nagbibigay-daan sa pagkakaroon ng lakas.

Sa ganitong paraan simpleng mekanismo - ito ay mga aparato na nagsisilbi upang baguhin ang kapangyarihan.

Ngunit ang mga simpleng mekanismo ay hindi lamang para sa pag-aangat sa katawan. Ginagamit ang mga ito kapag pinuputol nila ang papel o tela na may gunting, puthaw na kahoy, hilera oars, atbp Dagdag pa, ang mga mekanismong ito ay umiiral sa katawan ng tao.

Ang mga simpleng mekanismo ay ginamit ng tao mula pa noong unang panahon. Ang imahinasyon ng bawat turista na bumibisita sa Easter Island ay namangha sa mga sinaunang eskultura ng bato na napakalaking sukat, na matatagpuan sa buong isla. Sa paglikha ng mga mabibigat na eskultura na bato na ito (at sa isa lamang sa kanila ang sumbrero ay may masa na halos 3 tonelada), kapag itinaas ang mga ito sa isang patayong posisyon, ginamit ang mga simpleng mekanismo. Ang mahusay na Egyptian pyramids ay itinayo sa parehong paraan.

Ang isa sa mga pinaka-karaniwang simpleng mekanismo ay pingga. Siya ay ginagawang posible na balansehin ang isang malaking puwersa na may maliit na puwersa. Ang mga Lever ay naroroon sa maraming mga aparato.

Ano ang pakikinabangan at kung paano makakuha ng lakas sa paggamit nito? Ang isang pingga ay anumang solidong katawan na maaaring paikutin na kamag-anak sa isang nakapirming axis o suporta.Ang lahat ng mga pingga ay nahahati sa 2 uri: pingga unang uri at pangalawang uri.

Lever ng unang uri  tinawag na pingga, ang axis ng pag-ikot kung saan matatagpuan sa pagitan ng mga punto ng aplikasyon ng mga puwersa, at ang mga puwersa mismo ay nakatuon sa isang direksyon. Ang isang halimbawa ay gunting, isang rocker ng pantay na timbang ng braso, atbp.

Ang pingga ng pangalawang uri  tinawag na pingga, ang axis ng pag-ikot kung saan matatagpuan sa isang gilid ng mga punto ng aplikasyon ng mga puwersa, at ang mga puwersa mismo ay nakadirekta sa tapat ng bawat isa. Ito, halimbawa, mga wrenches, pintuan, atbp.

Sa ilalim ng anong mga kondisyon ang balanse sa balanse?Ilagay ang karanasan. (Tandaan namin kaagad na ang lahat ng mga konklusyon na gagawin sa amin para sa isang pingga ng unang uri ay magiging wasto din para sa isang pingga ng pangalawang uri). Dalhin bilang isang pingga ang isang namumuno na 1 metro ang haba, at ilagay ito sa isang nakapirming suporta, na matatagpuan nang eksakto sa gitna. Sa layo na 0.25 m mula sa suporta, maglalagay kami ng isang timbang ng 8 N. Naturally, ang dulo ng pingga ay bababa sa ilalim ng impluwensya ng bigat ng timbang. Ngayon itulak ang libreng pagtatapos ng pingga na may isang dinamometro at itaas ang timbang upang ang pingga ay itakda nang pahalang. Sa kasong ito, ang dynamometer ay magpapakita ng isang puwersa na katumbas ng 4 N.

Kaya bakit ang hindi pantay na mga puwersa na inilalapat sa pingga, panatilihin itong balanse?  Lahat dahil ang resulta ng pagkilos ng puwersa sa pingga ay natutukoy hindi lamang sa pamamagitan ng module nito, kundi pati na rin sa malayo mula sa fulcrum hanggang sa linya ng pagkilos ng puwersa.

Ang distansya mula sa fulcrum hanggang sa tuwid na linya kung saan tinawag ang puwersa ang balikat ng puwersa na ito.

Isaalang-alang ang pamamaraan ng karanasan na ito.

Bilang karagdagan sa lakas F  1 at F  2, ang mga balikat na kung saan ay itinalaga bilang l  1 at l 2, dalawa pang puwersa ang kikilos sa pingga - ang gravity ng pingga at pagkalastiko ng suporta.

Tulad ng nakikita mula sa pigura, ang mga balikat ng mga puwersa na ito ay zero, samakatuwid, hindi nila nakakaapekto sa balanse ng pingga. Ngayon ihambing ang mga puwersa F  1 at F  2 at ang kanilang mga balikat. Lakas F  2 kalahati ng lakas F  1, at lakas ng balikat F  2 dalawang beses ang lakas ng balikat F 1 .

Ano ang mangyayari kung ang lakas ng balikatF 2   dagdagan, sabihin, 5 o 25 beses?  Ang puwersa na iyon ay bababa ng 5 o 25 beses. I.e. mas malaki ang balikat, mas mababa ang lakassa pamamagitan ng kung saan posible upang maiangat ang karga na nakahiga sa bahagi ng pingga sa tapat ng suporta.

Ang unang nakasulat na paliwanag tungkol sa balanse ng pagkilos ay ibinigay noong ikatlong siglo BC sa pamamagitan ng sinaunang siyentipiko ng siyentipiko na si Archimedes, na siyang unang nauugnay sa mga konsepto ng lakas, timbang at balikat. Ang batas ng balanse, na nabuo ng Archimedes, ay ginagamit pa rin at tunog tulad nito: ang pingga ay nasa balanse, sa kondisyon na ang mga puwersa na inilalapat dito ay inversely proporsyonal sa haba ng kanilang mga balikat.

  - kondisyon para sa balanse ng pingga

Ayon sa alamat, na napagtanto ang kahalagahan ng kanyang natuklasan, sinabi ni Archimedes: "Bigyan mo ako ng isang fulcrum, at ibabaling ko ang Daigdig!". Totoo, hindi maaaring nagawa ito ni Archimedes sa kanyang buhay. Oo, at ngayon din. Ang bagay ay upang mapataas ang ating planeta ng hindi bababa sa isang sentimetro, ang isang hindi kapani-paniwalang mahabang pingga ay kinakailangan na kailangang ilipat sa loob ng ilang libu-libong taon sa bilis ng 1 cm bawat minuto.

Pagsasanay.

Gawain 1  Ang isang bigat ng 500 g ay sinuspinde sa isang dulo ng tagapamahala na 100 cm ang haba.Sa gitna ng pinuno ay isang suporta sa ibaba kung saan ang namumuno ay maaaring ligtas na paikutin. Saan ko kailangang suspindihin ang isang pangalawang 750 g load upang ang tagapamahala ay nasa balanse?

Gawain 2  Sa mga dulo ng isang light rod na 32 cm ang haba, ang mga timbang na 40 g at 120 g ay nasuspinde. Saan ko kailangan suportahan ang baras upang ito ay balanse?

Pangunahing mga natuklasan:

– Mga simpleng mekanismo, maglingkod upang baguhin ang mekanikal na pagkilos sa katawan, na nagpapahintulot sa iyo na baguhin ang punto ng aplikasyon ng puwersa, ang modulus at direksyon nito.

– Mga simpleng mekanismobilang isang pingga, bloke, gate, kalso, hilig na eroplano at tornilyo ay mga bahagi ng pagtatayo ng anumang mga aparato sa makina.

– Lever  - ito ay anumang solidong katawan na maaaring paikutin na kamag-anak sa isang nakapirming suporta o axis.

– Paggamit  ay nahahati sa dalawang uri - pingga ang una  at pingga pangalawa mabait.

- Lever ng unang uri  tinawag na pingga, ang axis ng pag-ikot kung saan matatagpuan sa pagitan ng mga punto ng aplikasyon ng mga puwersa, at ang mga puwersa mismo ay nakatuon sa isang direksyon.

- Lever ng pangalawang uri tinawag na pingga, ang axis ng pag-ikot kung saan matatagpuan sa isang gilid ng mga punto ng aplikasyon ng mga puwersa, at ang mga puwersa mismo ay nakadirekta sa tapat ng bawat isa.

– Paggamit  Ay ang distansya mula sa fulcrum hanggang sa tuwid na linya kung saan kumikilos ang puwersa.

– Kondisyon ng Balanse ng Leverage: ang pingga ay nasa balanse, sa kondisyon na ang mga puwersa na inilalapat dito ay inversely proporsyonal sa haba ng kanilang mga balikat.

– Ang pingga ay nagbibigay ng lakas  napakaraming beses, kung gaano karaming beses ang balikat ng inilapat na puwersa ay mas malaki kaysa sa balikat ng bigat ng hawak na pagkarga.