Простые механизмы. Рычаг. Равновесие сил на рычаге.

Простые механизмы. Рычаг.
Равновесие сил на рычаге.
Цель: ввести понятие «простой
механизм»; выяснить условие
равновесия рычага.
1. Примеры простых механизмов.
2. Определение рычага.
3. Виды рычагов.
4. Определение плеча силы.
5. Эксперимент по установлению
равновесия рычага.
6. Формулировка и формула условия
равновесия рычага.
Примеры простых механизмов
• Физические возможности человека
ограничены, поэтому с давних времен
человек часто использовал устройства,
способные преобразовать силу человека в
значительно большую силу.
• Примеры простых механизмов: рычаг
(блок, ворот), наклонная плоскость (клин,
винт).
Примеры простых механизмов
• Рычаг используется для
получения большего
усилия на коротком
плече с помощью
меньшего усилия на
длинном плече. Сделав
плечо рычага
достаточно длинным,
теоретически, можно
развить любое усилие.
Примеры простых механизмов
• Блок — простое
механическое устройство,
позволяющее изменять
силу. Представляет собой
колесо с жёлобом по
окружности, вращающееся
вокруг своей оси. Желоб
предназначен для каната,
цепи, ремня и т. п.
Примеры простых механизмов
• Ворот — простейший
механизм. Представляет
собой два колеса,
соединенные вместе и
вращающиеся вокруг
одной оси. Ворот состоит
из цилиндра (барабана)
и прикрепленной к нему
рукоятки. Чаще всего его
применяли для подъема
воды из колодцев.
Примеры простых механизмов
• Клин — простой
механизм в виде
призмы, рабочие
поверхности которого
сходятся под острым
углом. Используется
для раздвижения,
разделения на части
обрабатываемого
предмета.
Примеры простых механизмов
• Наклонная плоскость —
это плоская поверхность,
установленная под углом, к
горизонтальной поверхности.
Наклонная плоскость
позволяет преодолевать
значительное сопротивление,
прилагая сравнительно
малую силу на большем
расстоянии, чем то, на
которое нужно поднять груз.
Примеры простых механизмов
• Винт — простейший
механизм. Резьба
винта, в сущности,
представляет собой
другой простейший
механизм —
наклонную
плоскость,
многократно
обёрнутую вокруг
цилиндра.
Определение рычага
• Рычаг представляет собой твердое
тело, способное вращаться вокруг
неподвижной опоры.
Виды рычагов
• Различают рычаги 1
рода, в которых опора
располагается между
точками приложения
сил, и рычаги 2 рода, в
которых точки
приложения сил
располагаются по одну
сторону от опоры.
Определение плеча силы
• Плечом силы
называется
кратчайшее
расстояние от
точки опоры до
линии действия
силы.
Эксперимент по установлению
равновесия рычага
Условие равновесия рычага
• Рычаг находится в равновесии
тогда, когда силы, действующие на
него, обратно пропорциональны
плечам этих сил.
Примеры решения задач
1. Определите графически плечи сил на рычагах.
2. С помощью рычага рабочий поднимает плиту
массой 240 кг. Какую силу прикладывает он к
большему плечу рычага, равному 2,4 м, если
меньшее плечо равно 0,6 м?
Закрепление
1. Что называют простыми механизмами?
2. Для какой цели применяют простые
механизмы?
3. Какой простой механизм применяли в
Египте при строительстве пирамид?
4. Что представляет собой рычаг?
5. Что называют плечом силы?
6. Как найти плечо силы?
7. Какое действие оказывают на рычаг силы?
8. В чем состоит правило равновесия рычага?
9. Кто установил правило равновесия рычага?