Простые механизмы

К простым механизмам относятся:

• Рычаг (в т. ч. блоки, вороты)
• Наклонная плоскость (в т. ч. клин, винт)

НАКЛОННАЯ ПЛОСКОСТЬ

Применяется для того, чтобы получить выигрыш в силе , т о есть при помощи меньшей силы противодействовать большей силе.

• Вкатывая бочки по наклонной плоскости, пираты прикладывают меньшую силу, нежели если бы они поднимали бочки на веревках.

• Таким образом, силы, прикладываемые пиратами, меньше веса бочек.

КЛИН

Клин, вбиваемый в полено, действует на него сверху вниз. При этом он раздвигает образующиеся половинки влево и вправо. То есть клин изменяет направление действия силы. Кроме того, сила, с которой он раздвигает половинки бревна, гораздо больше силы, с которой молот воздействует на клин. Следовательно, клин изменяет и величину приложенной силы .

( разновидность наклонной плоскости )

ВИНТ

( разновидность наклонной плоскости )

На рисунке изображен картонный треугольник, расположенный рядом с цилиндром (рис. "б"). Наклонной плоскостью служит ребро картона. Обернув треугольник вокруг цилиндра, мы получим винтовую наклонную плоскость (рис. "в").

Винт может изменять направление и величину приложенной силы

Поворачивая рукоятку штопора по часовой стрелке, мы вызываем продвижение винта штопора вниз. Другими словами, происходит преобразование движения : вращательное движение штопора приводит к его поступательному движению.

РЫЧАГ

Рычагом называют твердое тело, которое может вращаться вокруг неподвижной опоры.

Еще до Нашей Эры люди начали применять рычаги в строительном деле. На рисунке изображено использование рычага при постройке пирамид в Египте.

При помощи рычага можно маленькой силой уравновесить большую силу.

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.

Блок (разновидность рычага )

Блок представляет собой колесо с желобом, укрепленное в обойме. По желобу блока пропускают веревку, трос или цепь.

Разновидности блоков:

• Неподвижный
• Подвижный

Неподвижный блок

Это такой блок, ось которого закреплена и при подъеме грузов на поднимается и не опускается.

Неподвижный блок не дает выигрыша в силе ( F1 = F2 ), но позволяет менять направление действия силы (удобно поднимать груз стоя на земле).

Подвижный блок

Это блок, ось которого поднимается и опускается вместе с грузом.

Подвижный блок дает выигрыш в силе в 2 раза (F1=F2 /2 ) .

OB.     . " width="640"

• Прямая, проходящая через вектор силы

называется линией действия силы

• Кратчайшее расстояние от оси рычага до линии действия силы называется плечом силы

На чертеже плечом большей силы является, отрезок OB

а плечом меньшей силы - отрезок OA.

Причем OA OB.

    .

"Золотое правило" механики

На рис. видно, что при пользовании рычагом более длинный его конец проходит больший путь

Таким образом, закон гласит: во сколько раз механизм дает выигрыш в силе, во столько же раз получается проигрыш в расстоянии

Возникновение простых механизмов стало возможным благодаря изобретениям Архимеда

Великий математик, механик и инженер древности Архимед родился в 287 г. до н. э. (предположительно) в Сиракузах – богатом торговом городе Сицилии.

Изобретённый Архимедом бесконечный винт для вычерпывания воды до сих пор применяется в Египте.

Значение простых механизмов в нашей жизни велико , так как они существенно облегчают ее и способны осуществить даже неосуществимое. Так, Архимед говорил: «Дайте мне точку опоры, и я сдвину Землю».