четвер, 23 квітня 2020 р.

Момент сили. Умови рівноваги важеля. Машини і прості механізми. Важіль. Блоки

ДИСТАНЦІЙНЕ НАВЧАННЯ 

ФІЗИКА 7 КЛАС

"Коли людині під час виконання роботи потрібно перемістити якесь тіло відносно інших тіл або змінити напрям його руху, вона використовує спеціальні пристрої, які називають механізмами. Як свідчить історія, людина почала використовувати один з перших механізмів - лук - ще за 12 тис. років до нової ери (мал. 266, а). Багато механізмів використовуються в сучасній техніці й побуті, зокрема колесо (мал. 266, б), шестерні, петлі (мал. 266, в), клин (мал. 266, г) тощо". (З підр. В.Д. Сиротюк Фізика 7 клас)
Механізм — це пристрій, що передає рух або перетворює один вид руху в інший.
Слово «машина» почали широко вживати лише з XVIII ст. Ним почали називати пристрої, які було винайдено інженерами для виконання основних виробничих операцій (роботи). Людина лише керувала такими пристроями-машинами.
Щоб виконати роботу, у кожній машині є відповідний робочий орган: в екскаватора - ківш, у підйомного крана - електромагніт, у велосипеда - ведуче колесо. 
У кожній машині є три основні частини - робочий орган, передавальний механізм і двигун. Наявність цих трьох частин відрізняє машину від будь-якого іншого технічного пристрою. Машина — це поєднання механізмів для перетворення енергії з одного виду в інший. 
За допомогою механізмів можна змінювати значення сили і її напрям. Такі пристрої, що призначені для зміни сили, називають простими механізмами. 
До простих механізмів відносять: важелі, блоки, похилі площини.
Розглянемо коротко кожен механізм.
Важіль
Важіль — це тверде тіло, яке може обертатися навколо нерухомої опори.
Основні характеристики важеля: точки прикладання сил, вісь обертання, плечі сил.
Плече сили (d) це найменша відстань від осі обертання важеля до лінії, уздовж якої сила діє на важіль.
Умова рівноваги важеля, або правило важеля:
F1 і F2 — сили, що діють на важіль;
d1 і d2 — плечі цих сил.
Для характеристики обертальної дії введено фізичну величину момент сили.
Момент сили (М)фізична величина, яка дорівнює добутку сили, що діє на тіло, на плече цієї сили.
М — момент сили; F — значення сили; d — плече сили.
 Одиниця моменту сили в СІ — ньютон-метр:
[М] = Н·м.
Правило моментів:
Важіль перебуває в рівновазі, якщо сума моментів сил, які обертають важіль проти ходу годинникової стрілки, дорівнює сумі моментів сил, які обертають важіль за ходом годинникової стрілки.

Для нашого випадку:
Виконайте вправи:
Блоки
Блок — це колесо з жолобом, закріплене в обоймі. По жолобу блока пропускають вірьовку, трос або ланцюг.
Блоки бувають нерухомі і рухомі.
Нерухомим блоком називають такий блок, вісь якого закріплена і під час піднімання вантажів не піднімається й не опускається.
Нерухомий блок можна розглядати як рівноплечий важіль, у якого плечі сил дорівнюють радіусу колеса OA = OB = R. Такий блок не дає виграшу в силі ( P = F ), але дає можливість змінювати напрямок дії сили.
Рухомий блок - це блок, вісь якого піднімається й опускається разом з вантажем.
O — точка опори важеля, OA — плече сили P і OB — плече сили F. Оскільки пле- че OB у 2 рази більше від плеча OA, то сила F у 2 рази менша за силу P.
Отже, рухомий блок дає виграш у силі удвічі.
Перегляньте відео для кращого розуміння поняття про блоки:


Фотозвіт своєї роботи надішліть вчителю