Презентация по теме:Простые механизмы

Бывают ситуации, когда приходится приподнимать какой-либо тяжелый предмет, например, шкаф. Зачастую человеческой силы для этого недостаточно. Но не беда: можно подсунуть под край шкафа крепкую палку – и шкаф будет приподнят без особого труда.

Не всегда удается раздавить скорлупу ореха. И это не проблема – есть специальные щипцы для орехов, с их помощью можно легко справиться и с этой задачей.

Если у человека не хватает силы сделать ту или иную работу, он берет в руки какое-либо приспособление, и работа сразу становиться по силам.

-“ Я Землю бы мог повернуть рычагом, лишь дайте мне точку опоры”

- эти слова Архимед сказал более 2000 лет назад.

Простыми механизмами называют приспособ-ления, служащие для преобразования силы.

(греч. "механэ" - машина, орудие).

В большинстве случаев простые механизмы применяют для того чтобы получить выигрыш в силе, т. е. увеличить силу действующую на тело, в несколько раз.

Простые механизмы

Рычаг

Наклонная плоскость

Блок

Ворот

Клин

Винт

Рычаг

Рычаг - твердое тело, которое может вращаться вокруг неподвижной точки-точки опоры

ЧЕМ ДЛИННЕЕ ПЛЕЧО, ТЕМ БОЛЬШИЙ ВЫИГРЫШ В СИЛЕ МОЖНО ПОЛУЧИТЬ

Главные элементы рычага- точка опоры и плечо.

Точка опоры- неподвижная точка, вокруг которой вращается рычаг-точка О.

Плечо- это кратчайшее расстояние от точки опоры до линии действия силы. На рисунке- отрезок ОА

l

F

l

F

l

F

F

l

F

l

7

На рисунке слева рычагом является педаль.

Ось ее вращения проходит через точку О. отрезок ОА - плечо силы F1, С КОТОРОЙ ВОДИТЕЛЬ ДАВИТ НА ПЕДАЛЬ ГАЗА ИЛИ ТОРМОЗА . ТАК КАК ПЛЕЧО ОА ДОСТАТОЧНО БОЛЬШОЕ, ТО ЧЕЛОВЕК ПОЛУЧАЕТ ВЫИГРЫШ В СИЛЕ И ЕМУ ЛЕГКО УПРАВЛЯТЬ АВТОМОБИЛЕМ

Рычаги в живой природе

• В скелете животных и человека все кости, имеющие некоторую свободу движения, являются рычагами. Например, у человека – кости рук и ног, нижняя челюсть, череп, палец. У кошек рычагами являются подвижные когти; у многих рыб – шипы спинного плавника; у членистоногих – большинство сегментов их наружного скелета; у двустворчатых моллюсков – створки раковины. Рычажные механизмы скелета в основном рассчитаны на выигрыш в скорости при потере в силе. Особенно большие выигрыши в скорости получаются у насекомых.

7

Колесо — круглый (как правило), свободно вращающийся или закреплённый на оси диск, позволяющий поставленному на него телу катиться, а не скользить.

• Колесо повсеместно используется в различных механизмах и инструментах. Широко применяется для транспортировкигрузов. Дата изобретения неизвестна.

ПРИМЕНЕНИЕ КОЛЕСА В БЫТУ

• колесо существенно уменьшает затраты энергии на перемещение груза по относительно ровной поверхности. при использовании колеса трение скольжения заменяется на трение качения, которое значительно меньше.

ПРИМЕНЕНИЕ КОЛЕСА В ТЕХНИКЕ

Зубчатые передачи могут применяться как в технике так и в часовых механизмах

Редуктор для нефтекачалки

Ворот -разновидность колеса, простейший механизм, который представляет собой два колеса, соединённые вместе и вращающиеся вокруг одной оси. ...

• Такое сложное громоздкое устройство средневекового периода - ворот или ступальные колеса широко использовались в рудничном деле. Их приводили в движение люди, ступая по планкам колеса.

ПРИМЕНЕНИЕ ВОРОТА В БЫТУ

• Рассмотрим подъем ведра из колодца. Рычагом является колодезный ворот - бревно с прикрепленной к нему изогнутой ручкой. Ось вращения ворота проходит сквозь бревно. Меньшей силой служит сила руки человека, а большей силой - сила, с которой ведро и свисающая часть цепи тянет вниз.

Применение ворота в технике

• Лебёдка служит как для вытягивания рыболовной сети так и может применяться на транспорте

Блок – простой механизм, представляющий собой колесо с желобом, укрепленное в обойме, по желобу пропускается веревка или трос

Неподвижный блок

• блок называется неподвижным, если его ось закреплена и при движении веревки не перемещается;
• такой блок не дает выигрыша в силе,но позволяет менять направление силы
• ----------------------------------

Подвижный блок

• блок называется подвижным, если при движении веревки его ось тоже движется.
• Подвижный блок имеет свободную ось и предназна- чен для выигрыша в силе

при подъеме больших грузов) .

• При отсутствии сил трения Подвижный блок дает выигрыш в силе в два раза.

ПОЛИСПАСТ - КОМБИНАЦИЯ N БЛОКОВ, СВОБОДНО НАДЕТЫХ НА ОБЩУЮ ОСЬ.

Обычно в технике испо-льзуют два полиспаста – неподвижный и подвижный. Выигрыш в силе в данном случае в 2 раза.

• Разумеется, выигрыш в силе компенсируется таким же по значению проигрышем в расстоянии – в работе не выиграем. Изобретение полиспаста приписывают Архимеду

Применение рычагов и блоков

Наклонная плоскость - простой механизм, состоящий из плоскости, имеющей угол наклона к горизонту

F

L

h

mg

Применение наклонной плоскости

• Вкатывая бочки по наклонной плоскости, люди прикладывают меньшую силу, нежели если бы они поднимали бочки на веревках. Другими словами, силы, прикладываемые людьми, меньше веса бочек.
• При отсутствии сил трения наклонная плоскость дает выигрыш в силе во столько раз, во сколько длина больше высоты наклонной плоскости
•   

Клин - одна из разновидностей наклонной плоскости. Его применяют, чтобы получить выигрыш в силе.

При помощи клина можно меньшей силой противодействовать большей силе

Применение клина

• Клин-корчева тель на гусеничном ходу

Винт (шнек)  — простейший механизм. Резьба винта — наклонная плоскость, многократно обёрнутая вокруг цилиндра .

• Поворачивая рукоятку , мы вызываем продвижение винта. Происходит преобра- зование движения: вращательное движение переходит в поступатель- ное. Проигрывая в расстоянии( рукоятка движется по кругу), мы получаем выигрыш в силе(винт легко движется вверх или вниз).

Применение винта в быту

• Винт нашел широкое применение в быту. Это штопор, винт мясорубки, ручки…

Применение винта в технике

Катапульта Леонардо да Винчи

Механический молоток, изобретён Леонардо да Винчи

Подведение итогов

• 1. Что называется простыми механизмами? Приборы, служащие для преобразования силы.
• 2. Какие вы знаете простые механизмы. Блок, ворот, рычаг, клин, наклонная плоскость винт.
• Какой главный, общий принцип из действия

Все простые механизмы дают выигрыш в силе за счет проигрыша в расстоянии

• 3. Что такое «золотое правило механики»?

Подъёмно-транспортные механизмы

«Золотое правило» механики

.

F 1 s 1 = F 2 s 2

А 1 =А 2

Загадки, пословицы и поговорки, связанные с простыми механизмами

• Два кольца, два конца, а посредине гвоздик.
• Две сестры качались – правды добивались, а когда добились, то остановились.
• Кланяется, кланяется – придет домой – растянется.
• Зубасты, а не кусаются
• Два братца пошли в воду купаться , два купаются, а один на берегу валяется
• Загадка на последок: одной ручкой встречает, а другой провожает

УСПЕХОВ

В

УЧЕНИИ

• . Силовой эксперимент. Демонстрация «Свечной качалки».
• Центр тяжести – это та точка, в которой вес одной его половины равен весу другой. Нам понадобятся: тупой нож или ножницы, длинная свеча, длинный гвоздь, стаканы, блюдца.
• Как проводить этот силовой эксперимент .
• Счистить немного воска с тупого конца свечи, чтобы появился фитиль.
• Воткнуть длинный гвоздь точно посередине свечи.
• Установить гвоздь на стаканах.
• Подставить блюдца под оба конца свечи.
• Получились качели. А как заставить их качаться? Зажжем оба фитиля. Что произойдет? Свеча качается верх – вниз. Почему?