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?