Рычаг. Простые механизмы

1.

Д.з.§57 – 59; № 570,571,585; читать Л.р.№ 10
Простые механизмы
Рычаг
«Дайте мне точку опоры, и я
подниму Землю!» Архимед

2.

Простые механизмы
1. Простые механизмы – приспособления,
служащие для совершения работы, позволяют
получать выигрыш в силе.
А) рычаг (и его разновидности: блок, ворот)
рычаг
рычаг
блоки
ворот

3.

Простые механизмы
1. Простые механизмы – приспособления,
служащие для совершения работы, позволяют
получать выигрыш в силе.
Б) наклонная плоскость (и ее разновидности:
клин, винт)
наклонная плоскость
клин
винт

4.

Рычаги
2. Рычаг – это твердое тело, которое может
вращаться вокруг неподвижной точки опоры.
У рычагов первого рода
неподвижная точка опоры
располагается между линиями
действия сил. Для того чтобы
приподнять тяжелый предмет
надо приложить силу,
направленную вниз
У рычагов второго рода
неподвижная точка опоры
располагается по одну сторону
линий действия приложенных сил.
Для того чтобы приподнять
тяжелый предмет надо приложить
силу, направленную вверх

5.

6.

Рычаг I рода
1
О
Рычаг II рода
2
О
1
F2
2
F1
F2
Весы, весла, кусачки…
F1
Тачка, педаль, хлеборезка…
3. Плечо силы – это кратчайшее расстояние между
точкой опоры и линией действия силы.
1 - плечо силы F1
2
- плечо силы
O – точка опоры
F2

7.

Правило равновесия рычага
Архимед
287 – 212 гг. до н.э
3. Рычаг находится в равновесии
тогда, когда силы, действующие на
него, обратно пропорциональны
плечам этих сил.
F1 2
F2 1
Меньшей силой можно уравновесить при помощи
рычага большую силу.

8.

Использование рычага
С его помощью удалось построить пирамиду Хеопса
высотой 147 м. Для её постройки использовалось более
двух миллионов каменных плит массой свыше 2,5 т.

9.

Использование рычага
О

10.

Использование рычага в
рычажных весах

11.

F1 2
F2 1
Тест
F1 l1 F2 l2
В каком из случаев человек получит больший
выигрыш в силе?

12.

Какой выигрыш в силе может дать этот рычаг?

13.

Задача
Чтобы перекусить проволоку требуется сила 200 Н.
Какое усилие нужно приложить для этого к ручкам
клещей?
15 см
Ответ: 40 Н
3 см
F1 2
F2 1

14.

Для разрезания заклёпки клещами
требуется сила F = 30 Н. Чему равна
сила, действующая на заклёпку, если
а = 3 см, b = 20 см?
200Н
F = 30 Н

15.

Момент силы
Рычаг находится в равновесии тогда, когда силы,
действующие на него, обратно пропорциональны
плечам этих сил.
F1 2
F2 1
F1 1 F2 2
4. Произведение модуля силы на её плечо
называется моментом силы (М):
М F
5. Единица момента силы в СИ:
1Н 1м 1Н м

16.

Правило моментов
М 2 F2 2
М1 F1 1
– момент силы
вращающий рычаг
против часовой стрелки;
– момент силы
вращающий рычаг
по часовой стрелке.
Условие равновесия рычага – правило моментов:
М1 М 2

17.

Правило моментов
Рычаг находится в равновесии под действием
двух сил, если момент силы, вращающий его по
ходу часовой стрелки, равен моменту силы,
вращающей его против хода часовой стрелки.
F1 l1 F2 l2
M1 М 2
Момент силы характеризует действие силы и показывает, что оно
зависит одновременно и от модуля силы, и от ее плеча.

18.

Какую силу необходимо приложить к
рычагу в точке А, чтобы уравновесить
груз?
3
Н
5 кг
1Н
100 Н

19.

Рычаг длиной 60 см находится в
равновесии. Какая сила приложена в
точке В?
F1 2
F2 1
F2
F1
1
2
F2
2 H 0,1м
0, 7 Н
0,3 м

20.

Рычаг находится в равновесии (см. рис.). Какова
длина рычага, если длина меньшего плеча 20 см?
(Весом рычага пренебречь.)
Дано :
Решение :
m1 5кг
Длина рычага:
1 2
1 0,2 м
F2 25 Н
?
1
Условие равновесия рычага – правило моментов:
F1 1
M1 М 2
F1 1 F2 2
2
F2
F1 Р1 mg
2
50 Н 0,2 м
0,4 м
25Н
F1 5кг 10
Н
50 Н
кг
0,2 м 0,4 м 0,6 м

21.

Задача

22.

Дано :
F1 2 H
Решение :
1 0,05 м
F2 1H
2 0,2 м
3 0,1м
F3 ?
Силы F1 и F2 могут повернуть рычаг против часовой
стрелки, а сила F3 – по часовой.
Условие равновесия рычага – правило моментов:
М 3 М1 М 2
M1 F1 1
М1 2Н 0,05м 0,1Н м
М 2 F2 2
М 2 1Н 0,2 м 0,2Н м
М 3 0,1Н м 0,2Н м 0,3Н м
М 3 F3 3
М
F3 3
3
0,3Н м
F3
3Н
0,1м
Ответ: 3 Н

23.

Задача
Ответ: 4 Н
М 3 М1 М 2

24.

Примеры решения задач
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?

25.

Д.з.§57 – 59; № 570,571,585; читать Л.р.№ 10
Простые механизмы
Рычаг
«Дайте мне точку опоры, и я
подниму Землю!» Архимед