Простые механизмы: Что мы узнали. Вопросы и задания

Что мы узнали

• Простыми механизмами называют устройства, с помощью которых можно преобразовывать силу: изменять её по модулю и (или) по направлению.

• Примерами простых механизмов являются неподвижный и подвижный блоки, наклонная плоскость, рычаг.

• С помощью неподвижного блока можно только изменять направление действия силы: такой блок не даёт выигрыша в силе.

• Подвижный блок даёт выигрыш в силе в 2 раза, но при использовании такого блока мы в 2 раза проигрываем в пути (если массой блока и трением можно пренебречь).

• При использовании наклонной плоскости мы выигрываем в силе во столько же раз, во сколько раз проигрываем в пути (при отсутствии трения).

• «Золотое правило» механики: при использовании любого простого механизма мы выигрываем в силе во столько же раз, во сколько проигрываем в пути. Это справедливо при условии, что трением и массой самих механизмов можно пренебречь.

• «Золотое правило» механики справедливо и для гидравлического пресса.

Вопросы и задания

Первый уровень

1. Опишите известные вам простые механизмы.

2. Расскажите о неподвижном блоке и приведите пример его использования.

3. Расскажите о подвижном блоке и приведите пример его использования.

4. Сравните неподвижный и подвижный блоки: что у них общего и чем они различаются?

5. Груз массой 50 кг поднимают, прикладывая силу 250 Н. Какой при этом используют блок?

6. Расскажите о наклонной плоскости. Получаем ли мы выигрыш в силе или в пути при использовании наклонной плоскости?

7. Расскажите о «золотом правиле» механики. При каком условии оно справедливо?

Второй уровень

8. Нарисуйте схему, поясняющую, как с помощью двух подвижных блоков можно выиграть в силе в 4 раза. Сможете ли вы найти два решения?

9. Сравните известные вам простые механизмы: что у них общего и чем они различаются?

10. Груз массой 20 кг равномерно поднимают по наклонной плоскости на высоту 5 м, прикладывая силу 100 Н. Какова длина наклонной плоскости? Считайте, что трением можно пренебречь.

11. Нарисуйте схему системы из подвижного блока и наклонной плоскости, с помощью которой можно получить выигрыш в силе в 6 раз.

12. На рис. 24.7 изображена система блоков. Сколько в ней подвижных блоков и сколько неподвижных? Какой выигрыш в силе даёт такая система блоков, если трением и массой блоков можно пренебречь?

Рис. 24.7

Рис. 24.7. Какой выигрыш в силе получают, используя такую систему блоков?

13. При штамповке детали широкий поршень гидравлического пресса поднялся на 1 см. При этом узкий поршень опустился на 20 см. Какая сила действовала на деталь, если на узкий поршень действовала сила 500 Н?

14. Составьте задачу на наклонную плоскость, ответом которой было бы «3 м».

Домашняя лаборатория

Сделайте самостоятельно неподвижный и подвижный блоки (можно использовать детали детского конструктора или пустые катушки). Убедитесь, что с помощью неподвижного блока можно только изменять направление силы, а с помощью подвижного блока можно получить выигрыш в силе.