Как е подредено рамото на предното окачване? Работа и прости механизми.

На 28 април в училището ще се проведе научно-практическата конференция на НОУ „Спектър”.

Малко история
Преди много време, през далечната 2005 г., аз и моите ученици в училище организирахме Питагорейското научно дружество, където учехме различни дейностиот анализа на олимпиадните задачи, до изследователска работа. Всяка година, с участието на други математици от училището, те провеждаха конференции, след което водеха децата на конференции в Налчик. Всяка година нашите момчета печелят награди на републиканските състезания. Всичко беше както трябва, имахме си устав, програма, изисквания. В края на годината бяха обобщени резултатите и на всеки член на НОУ бяха присъдени академични звания:

"почетен академик" - победители и лауреати на международни и руски, републикански предметни олимпиади, прегледи, състезания;
"академик" - победители в областни и градски предметни олимпиади, състезания, прегледи;
"майстор" - на победителите училищни олимпиади, ревюта, състезания;
"Бакалавър" - победители в училищни състезания, прегледи, състезания.

Това е вид свидетелство, което момчетата получиха (знаете ли, те бяха много доволни от тях). Имахме такъв вид игра.

Тогава всички знаеха за нашето общество. бръмчеше. На една конференция в Налчик веднъж ни казаха, че не могат да ни дават награди всеки път, да не подаваме много работа за състезанието. Което също изигра роля. Когато член на журито на републикански конкурс пред децата каже „Вашите творби са най-добрите, но не можем да дадем повече от едно място“...
http://alfusja-bahova.ucoz.ru/index/nou_quot_pifagorenok_quot/0-5
Между другото, всички момчета, които тогава бяха ангажирани в научно общество, лесно влязоха в най-добрите технически университети в Москва и Санкт Петербург. този моментуспешно завършил университети. И едно момиче остана в университета в Санкт Петербург (в момента не мога да посоча точните имена на университетите). Гордея се с моите момчета.

Но всичко идва към своя край. И нашето NOU също. Никой не ми плащаше нищо за тази работа и щом започнаха да плащат за нея, „И аз имам нужда от такава крава“, се оказа, че нашето училище няма нужда от „Питагорейско“, те създадоха ново общество „Спектр“, където всичко е направено "плъзгане на ръкавите", дори не искам да говоря за това.

След един неприятен инцидент тя спря да участва в училищни конференции с момчетата.

И тази година реших да отида на училищната конференция с членовете на моя кръг. Започнахме проекта в сряда. Да видим какво ще стане.

На следващия урок от кръга те започнаха изследователски проект"Лост. Видове лостове. Лостове в човешкия живот."
Целта и задачите на изследователската работа:

Да проучи устройството и принципа на действие на лоста;
Сглобете механизма "Лост" с помощта на Lego "Физика и технологии";
Разгледайте свойствата на лоста. Намерете равновесното състояние на лоста;
Разпитване на съученици;
Разгледайте използването на лоста в дома, у дома, в технологиите, в спорта и развлеченията;
Констатации.

Обсъдено с момчетата:

Знаеше ли?
Терминът "лост" (на английски lever) идва от Френска дума levier, което в превод означава "да вдигна"
От древни времена, за да улесни работата си, човек използва различни механизми, които са в състояние да трансформират силата на човека в много по-голяма сила. Преди три хиляди години, по време на строежа на пирамидите в Древен Египеттежките каменни плочи са премествани и повдигани с помощта на прости механизми.
Лостът е твърд прът или твърд предмет, който служи за предаване на мощност. С помощта на лоста можете да промените приложената сила (сила), посоката и разстоянието на движение. Във всеки лост задължително има сила, опора (или ос на въртене) и товар (товар). В зависимост от техните относителна позицияразграничаване на лостовете от първи, втори и трети вид.
В този урок демонтирахме устройството и принципа на работа на лоста. С помощта на Lego бяха сглобени три вида механизъм "Lever". Опитах се да направя някои изследвания. Научихме, че всеки лост има опорна точка, точка на приложение на сила и точка на приложение на товара (т.е. товар)
Видове лостове
В лостове от първи видопорната точка се намира между точките на приложение на силата и натоварването.
Най-често срещаните примери за лост от първия вид са трионът, лостът, клещите и ножиците.

В лостове от втори видопорната точка и точката на приложение на силата са в противоположните краища, а точката на приложение на натоварването е разположена между тях. Най-често срещаните примери за ливъридж от втория вид са лешникотрошачките, количката и отварачката за бутилки.

В лостове от трети видопорната точка и точката на приложение на товара са в противоположните краища, а точката на приложение на силата е между тях. Повечето забележителни примерилост от трети вид - пинсети и клещи за лед.

JavaScript е деактивиран във вашия браузър

В следващия урок от кръга ще продължим нашето изследване.

PS В този сайт има много страхотни физици, ще се радвам да получа съвети и препоръки от вас за нашия проект. Няма да откажа никаква помощ!

"Първи стъпки в науката"

Общински бюджет образователна институциясредно аритметично общообразователно училищесъс задълбочено изучаване на отделни предмети No 32 Самара

Раздел: Физика

Предмет:„Има сила! Умът не е необходим?

Абрамов Данила,

Ученик 4В клас

МБОУ СОУ No32

отивам. Самара

Работен мениджър

Зиберт Галина Ивановна,

учител начално училище

Самара, 2015г

Съдържание

аз. Въведение …………………………………………………………………………………..3

II. Главна част. Лостът и неговите разновидности…………………………………………5

III. Практическа част……………………………………………………………..…..11

3.1 Лостове в технологиите и ежедневието …………………………………………………….11

3.2. Лабораторна работапо темата

„Изясняване на условията за равновесие на лоста” ……………………………………….12

3.3. Експерименти у дома ………………………………………… 13

3.4. Производство на устройства и модели, работещи на принципа

лост …………………………………………………………………………………………...15

IV. Заключение ………………………………………………………………………….….….17

Литература …………………………………………………………..………………….…..18

Приложения……………………………………………………………………………………19

Въведение

Веднъж цялото семейство отиде с кола в гората. Всичко беше наред, ако не и дъждът. Той ни накара да се върнем и да се приберем. И, разбира се, на подгизналия от дъжда път закъсахме. Всички опити да бутнем колата бяха напразни ... И тогава баща ми каза: „Иска ми се сега, сине, да имаме някой силен мъж, който да ни помогне!“. Но наблизо нямаше силни мъже и герои и пристигна трактор. Размота лебедката, завърза кабел за колата ни и го извади за 5 минути.

Винаги съм искал да бъда силен, истински помощник и да бъда като руските герои - мил, честен, силен и сръчен. Но тогава си зададох въпроса: „Как могат някои хора да изпълняват такива на пръв поглед невъзможни задачи за обикновен човек?“

изложих напредхипотеза - най-вероятно има механизми, които помагат на човек да стане по-силен.(Вижте слайд 1).

Цел изследвания : разберете принципа на действие на най-простите механизми.(Вижте слайд 1).

В търсене на отговор се обърнах към науката физика. Научих, че силата на самия човек е ограничена, така че той често използва устройства, за да увеличи силата на действието си.Такива устройства се наричат прости механизми. Те включват: лостът и неговите разновидности - блок и порта; наклонена равнина и нейните разновидности - клин и винт.

Задачи :

1. научете за произхода и видовете ливъридж;

2. провеждат опити с лост;

3. с помощта на възрастни да симулират устройства, които работят на принципа на лоста;

4. подготвям електронно представянеспоред резултатите от изследването.(Вижте слайд 1).

Предмет: рамо на лоста.

Нещо: влияние в живота на хората.

Методи Ключови думи: търсене на информация в литературата и интернет, наблюдение, описание и измерване, експериментална работа,моделиране.

II . Лост и неговите разновидности.

„Дайте ми опорна точка и аз ще преместя Земята!“

Архимед

Човекът е разумно същество. Умът винаги му е давал възможност да създава устройства, които го правят по-силен или по-бърз от звяра, да живее в условия, при които не може да оцелее без тези неща.

Едно от първите такива устройства беше лостът. Дори първобитният човек превърна обикновения прът в инструмент за вдигане на тежести. Като пъхнете дълга пръчка под камъка и я поставите върху парче дърво, което служеше за опора, беше възможно безпроблемно да се премести камъкът на друго място. Колкото по-дълъг е стълбът, толкова по-лесно е да се работи. Изобретението на лоста напредва примитивен човекпо пътя на своето развитие.

Мотиката и греблото са изобретени от човека, за да намалят силата, която трябва да се приложи за извършване на каквато и да е работа.(Вижте слайд 1).

През петото хилядолетие пр. н. е. Месопотамия използва везни, които използват принципа на ливъриджа за постигане на баланс.

Без лост би било невъзможно да се повдигнат тежките каменни плочи при изграждането на пирамидите в Древен Египет. За изграждането на Хеопсовата пирамида, която е с височина 147 м, са използвани 2 300 000 каменни блока, най-малкият от които е с маса 2,5 тона.

Около 1500 г. пр. н. е. в Египет и Индия се появява шадуфът – прародител на съвременните кранове, устройство за повдигане на съдове с вода.В Русия също се използва подобно устройствоза вдигане на вода от кладенеца и той се наричал "Жерав".

По този начин не знаем името на автора на лоста, нито точна датанеговите изобретения. Но можем да твърдим с пълна увереност, че древните хора без математически правила и закони на физиката са изобретили и широко използвали прости механизми, разчитайки на своята интуиция и опит.

2.2 Архимед е механик.

Лост, блок, наклонена равнина интересуваха учения Архимед, който живееше в Древна Гърцияпрез античността. През III век пр.н.е. д. Архимед дава първото писмено обяснение на принципа на действие на лоста, свързвайки понятията сила, товар и рамо. Формулираният от него закон за равновесието все още се използва и звучи така:"Лостът е в равновесие, когато силите, действащи върху него, са обратно пропорционални на раменете на тези сили". Архимед изложи пълната теория на лоста и успешно я приложи на практика. Плутарх съобщава, че Архимед е построил много механизми с блок-лост в пристанището на Сиракуза, за да улесни повдигането и транспортирането на тежки товари. Изобретения от него винт (шнек) за загребване на вода все още се използва в Египет.Архимед е и първият теоретик на механиката. Той започва книгата си За равновесието на плоските фигури с доказателство за закона на лоста.(Вижте слайд 1).

Легендата разказва, че тежкият многопалубен кораб Сиракузия, построен от Йерон като подарък на египетския цар Птолемей, не е могъл да бъде спуснат на вода. Архимед изградил система от блокове (полиспас), с помощта на които успял да извърши тази работа с едно движение на ръката си. Според легендата Архимед каза в същото време: „Ако имах друга Земя на мое разположение, на която можех да стоя, щях да преместя нашата“ (в друга версия: „Дайте ми опорна точка и аз ще обърна света наопаки надолу”).(Вижте слайд 1).

Инженерният гений на Архимед се проявява с особена сила по време на обсадата на Сиракуза от римляните през 212 г. пр. н. е. д. по време на Втората Пуническа война. Но по това време той вече беше на 75 години!Архимед създава хвърлящи машини, способни да хвърлят камъни с тегло около 250 кг с висока скорост и механизми, които хвърлят тежки трупи от брега върху кораби. AT последните годиниПроведени са няколко експеримента, за да се провери истинността на описанието на това „супероръжие от древността“. Изградената конструкция е показала пълното си представяне.

Така наречената "Лапа на Архимед" беше уникална повдигаща машина - прототипът на съвременен кран. Това беше огромен лост, стърчащ от градската стена и оборудван с противотежест.(Вижте слайд 1).

Известният историк на античността Полибий пише, че ако римски кораб се опита да кацне близо до Сиракуза, тази машина, управлявана от специално обучен човек, хваща носа на кораба и го обръща. Римляните били принудени да се откажат от идеята да превземат града с щурм и пристъпили към обсадата. Полибий пише: „Такава е чудотворната сила на един човек, един талант, умело насочен към някакъв бизнес... римляните биха могли бързо да превземат града, ако някой отстрани един старейшина измежду сиракузците.

Оценявайки ролята на Архимед, механик, бих искал да отбележа, че той е направил съответните изчисления и е проектирал по-сложни механизми, които биха могли да засилят и трансформират движенията. Благодарение на Архимед човечеството се научи да стартира големи кораби, изграждане на бойни превозни средства.

2.3 Какво е лост.

И все пак силата на човек е ограничена, така че той често използва устройства (или устройства), които правят възможно трансформирането на силата на човек в сила, която е много по-голяма. Тежък предмет (камък, шкаф, машина), който не може да бъде преместен директно, се премества от мястото си с помощта на достатъчно дълга и здрава пръчка - лост.

Лостът е твърдоспособен да се върти около фиксирана опора. Лостът има две рамена. Рамото е разстоянието от опорната точка до точката на приложение на силата. Като лост може да се използва лост, дъска и други подобни. Има модели:(Вижте слайд 1).

1) колкото по-дълго е рамото, толкова по-малко сила е необходима за повдигане на същия товар;

2) колкото по-дълго е рамото, толкова по-дълго се движи;

3) колко пъти е рамото на лоста, колко пъти по-малко трябва да бъде натоварването, за да се поддържа баланс.

Успях да формулирам тези закономерности на разбираем за учениците от началното училище език, т.к все още не сме запознати с обратната пропорционалност и свойствата на пропорциите. И за визуална проверка на валидността на законите помогна самоизработена лабораторна инсталация - лост, направен от конструктора на Lego.

Има два вида лостове.

За лост от 1-ви вид неподвижната опорна точка O се намира между линиите на действие на приложените сили, а за лост от 2-ри вид - от едната им страна.(Вижте слайд 1).

Използването на ливъридж ви позволява да получите печалба в сила. За да се изчисли печалбата в силата, получена с помощта на лост, трябва да се знае правилото, открито от Архимед още през 3 век пр.н.е. пр.н.е д.

Така,за да се балансира по-малка сила с по-голяма сила, е необходимо нейното рамо да надвишава рамото на по-голяма сила .

Откакто Архимед установи правилото на лоста, той съществува в първоначалния си вид почти 1900 години.

Така в повечето случаи ливъриджът се използва, за да се получи печалба в силата, т.е. увеличаване на силата, действаща върху тялото няколко пъти.

2. 4. Разновидности на лоста

Разновидностите на лоста са два прости механизма: блок и порта.(Вижте слайд 1).

Блокиране е устройство под формата на колело с жлеб, през който се прокарва въже, кабел или верига.

Има два основни вида блокове - подвижни и фиксирани.(Вижте слайд 1).

При фиксирания блок оста е фиксирана и при повдигане на товари не се издига и не пада, а при подвижния блок оста се движи заедно с товара. Фиксираният блок не дава печалба в силата. Използва се за промяна на посоката на сила. Така, например, прилагайки сила надолу към въже, хвърлено върху такъв блок, караме товара да се издигне нагоре.

При движещия се блок ситуацията е различна. Този блок позволява на малка сила да балансира сила 2 пъти по-голяма.

На практика често се използва комбинация от подвижен блок с фиксиран. Това ви позволява да промените посоката на действието на силата с едновременно двойно увеличаване на силата.

За да се получи по-голямо увеличение на силата, се използва повдигащ механизъм, нареченверижен подемник . гръцка дума"Polyspast" се образува от два корена: "poly" - много и "spao" - дърпам, така че като цяло се получава "многотолка".(Вижте слайд 1).

Верижният подемник е комбинация от две скоби, едната от които се състои от три фиксирани блока, а другата от три подвижни блока. Тъй като всеки от движещите се блокове удвоява теглителната сила, като цяло верижният телфер дава шесткратно увеличение на силата.

Портата се състои от цилиндър (барабан) и дръжка, прикрепена към него. Този прост механизъм е изобретен в древни времена. Най-често се използва за набиране на вода от кладенци.(Вижте слайд 1).

По-усъвършенстван механизъм е лебедката. Това е комбинация от порта с две зъбни колела с различен диаметър. Лебедката може да се разглежда като комбинация от две лебедки.(Вижте слайд 1).

Вековната практика е доказала, че нито един от механизмите не дава печалба в работата. Използват се за победа в сила или път, в зависимост от условията на работа. Още древните учени са знаели правилото: колко пъти побеждаваме в сила, колко пъти губим в разстояние. Това правило е наречено "златното правило" на механиката. Негов автор е древногръцкият учен Херон от Александрия, живял вазвек след Христа(Вижте слайд 1).

III . Практическа част.

След като изучава теоретичен материалза историята на лоста, за неговия откривател, за принципа на действие и разновидностите, реших да проведа изследване.

3.1. Лостове в технологиите и в ежедневието.

В нашата съвременен святлостовете намират широко приложение както в природата, така и в създаден от човека святсъздадена от човека. Практически всеки механизъм, който се трансформира механично движение, под една или друга форма използва ливъридж.

Лостовете се срещат различни частичовешки и животински тела. Това са например крайници, челюсти. В тялото на насекомите и птиците могат да се видят много лостове.

Лостовете също са често срещани в ежедневието, това е кран, и врата, и различни кухненски уреди.(Вижте слайд 1).

Правилото на лоста е в основата на действието на лостовите баланси, различни видове инструменти и устройства, използвани, когато се изисква увеличаване на силата или разстоянието.(Вижте слайд 1).

Можем да наблюдаваме увеличаване на силата и разстоянието при работа с ножици. Ножицата е лост, чиято ос на въртене минава през винта, свързващ двете половини на ножицата. В зависимост от предназначението на ножиците, устройството им е различно. Ножиците за хартия имат дълги остриета и дръжки с почти еднаква дължина.Рязането на хартия не изисква много сила и дълго остриепо-лесно се реже по права линия. В този случай имаме печалба в разстоянието. Режещи ножици ламаринаимат дръжки много по-дълги от остриетата, тъй като силата на съпротивление на метала е голяма и за да се балансира, рамото на действащата сила трябва да се увеличи значително. Разликата между дължината на дръжките и разстоянието на режещата част и оста на въртене при телени резачки е още по-голяма. Очевидно е, че в тези случаи има нарастване на силата. (Вижте слайд 1).

Лостовете се използват и в други инструменти - това са дръжките на менгемета и работните маси, лостовете на машинните инструменти, дърводелски инструменти, спасителни инструменти и др.(Вижте слайд 1).

Разбира се, лостовете различен видчесто срещано в технологиите. Повечето прости примериприложенията им саскоростен лост в автомобил, педали за кола или трактор, ръчна спирачка на велосипед.(Вижте слайд 1).

Дори писалката шевна машинаи клавишите на пианото също са лостове.(Вижте слайд 1).

Всички обичаме спорта! И ако се вгледаме внимателно, ще видим, че ливъридж се прилага и в тази област.Висок скок на пилонмного ясен пример, С помощта на лост с дължина около три метра и правилно прилагане на усилие, спортистът излита на главозамайваща височина до шест метра. Освен това много спортно оборудване е оборудвано с лостове.(Вижте слайд 1).

За всякакви строителна площадкаработни багери и кула крановее комбинация от лостове, блокове, порти. В зависимост от "специалността" кранове имат различни дизайнии характеристики.(Вижте слайд 1).

Ливъриджът е широко използван в селско стопанство– трактори, комбайни, сеялки и други механизми.(Вижте слайд 1).

Така,в повечето случаи се използват прости механизми (на гръцки "mekhane" - машина, инструмент) с цел увеличаване на силата.

3.2. Лабораторна работа

Оборудване : лост на статив, комплект тежести, линийка.

Цел : разберете условията на равновесие на лоста.

Работен процес.

1. Като завъртя гайките по краищата на лоста го балансирах така, че да е разположен хоризонтално.

2. Окачени три тежести към лявото рамо на лоста на разстояние 7 см от оста на въртене.

3. С проба определих мястото на дясното рамо на лоста, от което трябва да се окачи една тежест, за да се балансират предишните три. Измерих разстоянието от това място до оста на въртене.

4. Приемайки, че всеки товар тежи 1 N, попълних таблицата.

5. Приключва валидността на правилото за баланс на лоста.

(Вижте слайд 1).

l2 : l1

7 см

21 см

10 см

20 см

9 см

18 см

3.3 Експерименти у дома.

Използвайки книгата на Я.И. Перелман" Забавна физика"и материалите на интернет сайтовете" Cool! Физиката "и" Физиката около нас "проведоха забавни експериментис лостове.

1. Автомобили. (Вижте слайд 1).

Взех голяма и малка коли играчки. Поставих ги върху краищата на линийката, положени в средата върху кръгъл молив. Голямата машина спря, т.к. тя е по-тежка. Ако преместите молива по-близо до голямата пишеща машина, те ще балансират. Когато преместих молива още по-близо до голямата пишеща машина, малката го надвиши.

2. Колко сила има в пръстите?

Взех две кръгли клечки за зъби. Поставете една клечка за зъби в средата среден пръст(по-близо до нокътя), а в краищата - индекс и безименни. Опитах се да счупя клечка за зъби, като я натисна с индекса и безименни пръсти. Той премести клечката за зъби до средата на пръста си. Отново се опита да счупи клечката за зъби. Когато клечката за зъби беше на върховете на пръстите, беше почти невъзможно да я счупите (пръстите служеха като лост от втория вид, подобно на лешникотрошачките). Опорната точка е мястото, където започват пръстите.Колкото по-далеч е клечката за зъби от опорната точка, толкова повече сила трябва да се приложи. ?????

3. Полиспаст.

Завърза въже за дръжката на ски щека. Поставих двете пръчки на разстояние 50 см една от друга и увих въжето около дръжките им три пъти. Дръпнах свободния край на въжето, докато моите помощници се опитваха да скъсат пръчките. Въпреки че приятелите ми се опитват да раздалечат пръчките, само аз мога да ги преместя заедно. (Пръчките и въжето се държат като верижен телфер - силата ми се умножава от въжето, увито около дръжките на пръчките, така че получавам почти пет пъти повече сила в сравнение с моите помощници.

4. Лост. (Вижте слайд 1).

Обикновената пръчка се превърна в лост за човек - най-простият механизъм. На обикновена тояга е много удобно двама да носят товара. С него можете лесно да повдигате и местите тежести.

Опит 1. Взех една не много дълга пръчка, сложих я под дръжката на куфара и, като поканих приятел да помогне, вдигнахме куфара заедно. Ако куфарът е точно по средата, значи всеки от нас е натоварен еднакво. Когато преместихме куфара в един от краищата на пръчката, всичко се промени. Товарът стана по-лек за тези, които държат дългия край. Раменете на лоста са се променили, а съотношението на силите, които държат товара в повдигнато положение, също се е променило. Ръцете на всеки от нас са опората на лоста и ако разстоянието до товара е по-малко, тогава натоварването на тази опорна точка ще бъде по-голямо.

Опит 2 . Взех малка пръчка и забих пирон встрани близо до единия му край. Слагам ютия на този край (необходим е пирон, за да не се плъзга ютията по пода) и поставям лоста на облегалката на стола. Държейки лоста за свободния край, той го премести, като ту приближаваше опорната точка към товара, ту се отдалечаваше от него. Установих, че колкото по-голямо е разстоянието от ръката до опорната точка, толкова по-лесно се задържа товара. Получих същия резултат, когато преместих ръката си по лоста до опорната точка, оставяйки разстоянието от опорната точка до товара непроменено.

5. Изваждам нокътя.

С чук забих пирон в парче дърво с 2/3 от дължината му. Опита се да извади пирон от парче дърво с ръце. Не успях, колкото и да се опитвах. След това взех ноктодърпачка и лесно извадих нокътя с него. Притискачът за нокти в моя случай действа като лост,което е прост апарат, използван запреодоляване на съпротивлението във втората точка, чрез прилагане на сила.

3.4. Производство на устройства и модели, работещи на принципа на лост.

Прилагайки знанията, получени от изучаването на лоста, с помощта на баща ми изработих следните устройства и модели.

1. Лебедка със собствените си ръце. (Вижте слайд 1).

От лош пътникой не е застрахован и ако колата ви е заседнала в калта, само лебедка ще ви помогне да я спасите. Струва ли си да похарчите огромна сума пари за скъпо нещо и да го купите в магазин, когато можете да направите лебедка със собствените си ръце.

Имахме нужда от:

Ос за въртене и 2 подходящи тръби с по-голям и по-малък диаметър;

Здраво въже;

работен процес:

Нашата ръчно изработена лебедка работи на принципа на лост. За основата домашна лебедкаможе да служи като парче тръба. За да пуснете тръбата в експлоатация, тя трябва да бъде поставена върху оста и закрепена с кабел. Примката на кабела трябва да бъде навита няколко пъти около тръбата и да се постави върху всяка дръжка.

Когато дръжката се завърти, тръбата ще се върти по оста и кабелът ще бъде навит около нея. Такава лебедка е полезна не само за изтегляне на колата от калта, но и за преместване на различни товари, например в страната.

2. Полиспаст. (Вижте слайд 1).

Взех здрав найлонов шнур, 2 отделни блока, товар. Сглобих комбинация от 1 подвижен и 1 фиксиран блок и ги оправих.Сега мога лесно да вдигам товари, които не бих могъл просто да държа в ръката си без верижен телфер.

След като проведох експеримент с динамометър, се убедих, че верижният подемник дава двойно увеличение на силата!

IV . Заключение.

В резултат на извършената работа се убедих в това следващото правило- колко пъти побеждаваме по сила, колко пъти губим на разстояние.

Научих за историята на лоста, за неговия откривател, за принципа на действие и разновидностите.

Лостове различни видовесрещам се Ежедневиетона всяка стъпка:

Количката е по-лесна за носене, ако има дълги дръжки;

По-лесно е да извадите пирон, ако ноктодърпачката е по-дълга;

Много по-лесно е да затегнете гайката с гаечен ключ с дълга дръжка.

Никога не трябва да забравяте "златното правило" на механиката, което е опростено по следния начин: печалба в сила - загуба при транзит. Понякога си струва да пожертвате по-кратък път, за да спечелите сила. Работата ще остане същата, но ще бъде по-лесно да се направи, защото увеличаването на пътя съответства на увеличаването на времето. И за по-дълъг период от време работата е по-лесна за изпълнение - това е ясно на всички.

При проектирането на машини се случва и обратното, когато трябва да жертвате сила, за да победите на пътя, да спечелите навреме.

Докато работех по темата, И собствен опитУбедих се, че лостът и неговите разновидности наистина дават на човек печалба в сила или разстояние, или се използват за удобство. Така той потвърди хипотезата си, че не всеки силен мъж е непременно силен. Сега ставам по-силен не само чрез ежедневни физически тренировки, но и чрез прилагане на новите знания, които придобих. Заглавието на моята работа никога не трябва да се произнася с утвърдителна интонация. Напротив, ако има интелигентност, ще има сила. Материалите на моето изследване несъмнено ще бъдат полезни в уроците на околния свят в начално училище, а може и на уроците по физика в 7 клас.

В заключение бих искал да припомня думите на таралежа от прекрасната приказка на Владимир Сутеев "Спасителят": "Винаги можете да намерите пръчка, но ето спасител - и ето го спасител!".

литература

1. Балашов М.М. Физика. – М.: Просвещение, 1994.

2. Кац Ц.Б. Биофизика в часовете по физика. – М.: Просвещение, 1988.

3. Перелман Я.И. Забавна физика. Книга 1. - М .: Наука, 1979.

4. Физика. 7 клас / Громов С.В., Родина Н.А. – М.: Просвещение, 2000.

5. Физика 7 клас / Peryshkin A.V., Rodina N.A. – М.: Дрофа, 2003.

6. Енциклопедия за деца. Т. 14 - Техника. – М.: Аваста+, 2000.

7. Познавам света. Детска енциклопедия - Светът на красотата. – М.: Астрел, 2004.

Приложение

Фоторепортаж

Лабораторна работа"Изясняване на условията за равновесие на лоста"

Моите експерименти http://vse-svoimiruchkami.ru/glavnaya/ )

Изработка на верижен телфер

Междуучилищна конференция Обиколка на града

„Първи стъпки в науката“.

Позиция на заеманата длъжност„Има сила! Умът не е необходим?

Студент(и) (фамилия, пълно име)Абрамов Данила

МБОУ СОШ ________ 32__ клас ___________ 4 Б

Работен мениджърЗиберт Галина Ивановна

Вид работа (проект / резюме / изследване)проучване

Критерии за оценка на работата

1) Съответствие с изискванията за проектиране на работа.Всички изисквания са спазени .

2) Обемът на изучавания материал:търсене на информация в литературата и интернет, наблюдение, описание и измерване, експериментална работа, моделиране.

3) Познавателна стойност, актуалност, практическа и теоретична значимост на изучавания материал.В работата се изследва произходът и видовете лостове, провеждат се експерименти с лост и се моделират устройства, работещи на принципа на лост.

4) Проблем, хипотеза, цел, задачи на произведението.Хипотеза: Най-вероятно има механизми, които помагат на човек да стане по-силен. Цел: да разберете принципа на действие на най-простите механизми. Цели: провеждане на експерименти за идентифициране на свойствата на лоста и принципа на неговото действие.

5) Изследователски умения (аргументи, заключения; грамотност, логическо представяне на материала, придържане към научния стил на изложение)Работата беше извършена правилно научен стилпрезентации, правят се изводи за всеки опит и за работата като цяло.

Подпис на рецензента (препис от подписа)

Уюкина Людмила Григориевна

История

Човекът започва да използва лоста в праисторически времена, интуитивно разбирайки неговия принцип. Използвани са инструменти като мотика или гребло, за да се намали количеството сила, която човек трябва да упражни. През петото хилядолетие пр. н. е. в Месопотамия са били използвани везни, използващи принципа на лост за постигане на баланс. По-късно в Гърция е изобретен стоманен двор, който прави възможно промяната на рамото на прилагането на сила, което прави използването на везни по-удобно. Около 1500 г. пр.н.е. д. в Египет и Индия се появява шадуфът, родоначалникът на съвременните кранове, устройство за повдигане на съдове с вода.

Не е известно дали мислителите от онези времена са се опитвали да обяснят принципа на лоста. Първото писмено обяснение е дадено през III век пр.н.е. д. Архимед, свързващ понятията сила, товар и рамо. Формулираният от него закон за равновесието все още се използва и звучи така: „Силата, умножена по рамото за прилагане на сила, е равна на натоварването, умножено по рамото за прилагане на натоварване, където рамото за прилагане на силата е разстоянието от точката на приложение на силата към опората, а рамото за прилагане на натоварване е разстоянието от точката на приложение на товара до опората. Според легендата, осъзнавайки значението на своето откритие, Архимед възкликнал: „Дайте ми опорна точка и аз ще обърна Земята!“.

В съвременния свят принципът на лоста се използва навсякъде. Почти всеки механизъм, който трансформира механичното движение, използва лостове под една или друга форма. Кранове, двигатели, клещи, ножици и хиляди други механизми и инструменти използват лостове в конструкцията си.

Принцип на действие

Принципът на действие на лоста е пряко следствие от закона за запазване на енергията. За да преместите лоста на разстояние, силата, действаща от страната на товара, трябва да извърши работа, равна на:

Погледнато от другата страна, силата, приложена от другата страна, трябва да свърши работа

където е изместването на края на лоста, към който се прилага силата. За да бъде изпълнен законът за запазване на енергията за затворена система, работата на действащите и противоположните сили трябва да бъде равна, т.е.

, .

По дефиниция на сходството на триъгълник, съотношението на преместванията на двата края на лоста ще бъде равно на съотношението на неговите рамена:

, следователно .

Като се има предвид, че произведението на силата и разстоянието е моментът на силата, можем да формулираме принципа на равновесието за лост. Лостът е в равновесие, ако сумата от моментите на силите (като се вземе предвид знака), приложени към него, е равна на нула.

За лостовете, както и за други механизми, се въвежда характеристика, която показва механичния ефект, който може да се получи благодарение на лоста. Такава характеристика е предавателното отношение, което показва как са свързани натоварването и приложената сила:

комбиниран лост

Съставният лост е система от два или повече прости лоста, свързани по такъв начин, че изходната сила на единия лост е входната сила за следващия. Например, за система от два лоста, свързани последователно, ако се приложи сила към входното рамо на първия лост, изходната сила ще бъде в другия край на този лост и те ще бъдат свързани с помощта на предавателно отношение:

В този случай същата сила ще действа върху входното рамо на втория лост, а изходната сила на втория лост и цялата система ще бъде, предавателното отношение на втория етап ще бъде равно на:

В този случай механичният ефект на цялата система, тоест на целия композитен лост, ще бъде изчислен като съотношението на входните и изходните сили за цялата система, тоест:

По този начин предавателното отношение на композитен лост, състоящ се от два прости, ще бъде равно на произведението на предавателните числа на включените в него прости лостове.

Същият подход на решение може да се приложи към повече сложна система, състояща се в общия случай от n лостове. В този случай в системата ще има 2n рамена. Предавателното отношение за такава система ще се изчисли по формулата:

Както може да се види от формулата за този случай, също така е вярно, че предавателното отношение на комбинирания лост е равно на произведението на предавателните числа на съставните му елементи.

Видове лостове

Разграничаване лостове от 1-ви вид, в която опорната точка се намира между точките на приложение на силите, и лостове от 2-ри вид, при което точките на приложение на силите са разположени от едната страна на опората. Между лостове от 2-ри видразпределете лостове от 3-ти вид, като точката на приложение на "входящата" сила е по-близо до опорната точка от товара, което дава печалба в скорост и разстояние.

Примери: ливъридж първовид - детска люлка (напречна греда), ножици; ливъридж второвид - количка (fulcrum - колело), повдигане на предмет с лост в движение нагоре; ливъридж третисортиране - задна врата или качулка автомобилина газови пружини, повдигане на тялото на самосвал (с хидравличен цилиндър в центъра), преместване на мускулите на ръцете и краката на човек и животни.

Вижте също

лост (техника)

Бележки

литература

// . Санкт Петербург, 1831г

Фондация Уикимедия. 2010 г.

Синоними:

От древни времена хората са използвали различни помощни средства, за да улеснят работата си. Колко често, когато трябва да преместим много тежък предмет, ние вземаме пръчка или прът като наши помощници. Това е пример за прост механизъм - лост.

Прилагане на прости механизми

Има много видове прости механизми. Това е и лост, и блок, и клин и много други. Във физиката простите механизми се наричат устройства, които служат за трансформиране на сили. Наклонената равнина, която помага за търкаляне или издърпване на тежки предмети нагоре, също е прост механизъм. Използването на прости механизми е много честокакто в производството, така и у дома. Най-често се използват прости механизми, за да се получи печалба в силата, тоест да се увеличи няколко пъти силата, действаща върху тялото.

Лостът във физиката е прост механизъм

Един от най-простите и разпространени механизми, който се изучава по физика в седми клас е лостът. Във физиката лостът е твърдо тяло, което може да се върти около фиксирана опора.

Има два вида лостове.За лост от първи вид опорната точка е между линиите на действие на приложените сили. При лоста от втория вид опорната точка е разположена от едната им страна. Тоест, ако се опитваме да преместим тежък предмет с лост, тогава лост от първия вид е ситуация, когато поставяме блок под лоста, натискайки надолу свободния край на лоста. В този случай щангата ще бъде неподвижната опора, а приложените сили са разположени от двете й страни. А лостът от втория вид е, когато ние, подхлъзнайки ръба на лоста под тежестта, издърпваме лоста нагоре, като по този начин се опитваме да обърнем обекта. Тук опорната точка е разположена в точката, където лостът лежи на земята, а приложените сили са разположени от едната страна на опорната точка.

Законът за баланса на силите върху лоста

С помощта на лоста можем да наберем сила и да повдигнем тежък товар с голи ръце. Разстоянието от опорната точка до точката на приложение на силата се нарича рамо на силата. Освен това, Можете да изчислите баланса на силите върху лоста, като използвате следната формула:

F1/ F2 = l2 / l1,

където F1 и F2 са силите, действащи върху лоста,
и l2 и l1 са раменете на тези сили.

Това е законът за равновесието на лоста, което казва: лостът е в равновесие, когато силите, действащи върху него, са обратно пропорционални на раменете на тези сили. Този закон е установен от Архимед през трети век пр.н.е. От това следва, че по-малка сила може да балансира по-голяма. За да направите това, е необходимо рамото на по-малката сила да бъде по-голямо от рамото на по-голямата сила. А печалбата в силата, получена с помощта на лост, се определя от съотношението на раменете на приложените сили.

Човешката сила е ограничена. Поради това той често използва устройства (или устройства), които му позволяват да преобразува силата си в сила, която е значително по-голяма. Пример за такова устройство е лост.

Рамото на лостае твърдо тяло, способно да се върти около неподвижна опора. Като лост може да се използва лост, дъска и други подобни.

Има два вида лостове. В лост от 1-ви видфиксираната опорна точка O е разположена между линиите на действие на приложените сили (фиг. 47), а лост от 2-ри виднамира се от едната им страна (фиг. 48). Използването на ливъридж ви позволява да получите печалба в сила. Така например работникът, показан на фигура 47, прилагайки сила от 400 N към лоста, ще може да вдигне товар от 800 N. Разделяйки 800 N на 400 N, получаваме печалба в сила, равна на 2.

За да се изчисли печалбата в силата, получена с помощта на лост, трябва да се знае правилото, открито от Архимед още през 3 век пр.н.е. пр.н.е д. Нека направим експеримент, за да установим това правило. Фиксираме лоста върху статива и прикрепяме тежести към него от двете страни на оста на въртене (фиг. 49). Силите F 1 и F 2, действащи върху лоста, ще бъдат равни на теглата на тези товари. От опита, показан на фигура 49, може да се види, че ако рамото на една сила (т.е. разстояние OA) е 2 пъти по-голямо от рамото на друга сила (разстояние OB), тогава сила от 2 N може да бъде балансирана от 2 пъти по-голяма сила - 4 N. Така, за да се балансира по-голяма сила с по-малка сила, е необходимо нейното рамо да надвишава рамото на по-голямата сила. Увеличаването на силата, получено с помощта на лост, се определя от съотношението на раменете на приложените сили. Ето какво правило на лоста.

Да обозначим раменете на силите през l 1 и l 2 (фиг. 50). Тогава правилото на лоста може да бъде представено като следната формула:

Тази формула показва това лостът е в равновесие, ако силите, приложени към него, са обратно пропорционални на техните рамена.

Лостът започва да се използва от хората в древни времена. С негова помощ е било възможно да се повдигат тежки каменни плочи по време на строежа на пирамидите в древен Египет (фиг. 51). Без ливъридж това не би било възможно. В крайна сметка, например, за изграждането на пирамидата на Хеопс, която е с височина 147 м, са използвани повече от два милиона каменни блока, най-малкият от които е с маса от 2,5 тона!

В днешно време лостовете се използват широко както в производството (например кранове), така и в ежедневието (ножици, резачки за тел, везни и др.).

1. Какво е лост? 2. Какво е правилото на ливъриджа? Кой го отвори? 3. Каква е разликата между лост от 1-ви вид и лост от 2-ри вид? 4. Дайте примери за използване на ливъридж. 5. Разгледайте снимки 52, а и 52, б. В кой случай е по-лесно да носите товара? Защо?
Експериментална задача.Поставете молив под средата на линийката, така че линийката да е в баланс. Без да променяте относителното положение на линийката и молива, балансирайте една монета от едната страна и купчина от три същите монети от другата страна на получения лост. Измерете раменете на приложените (от страната на монетите) сили и проверете правилото за ливъридж.