Kako je raspoređen prednji ovjes? Rad i jednostavni mehanizmi.

U školi će se 28. travnja održati znanstveno-praktična konferencija NOU „Spektar“.

Malo povijesti
Davne 2005. godine moji učenici i ja u školi smo organizirali znanstveno društvo "Pitagorejac" gdje smo studirali razne aktivnosti od analize olimpijskih problema, do istraživački rad. Svake su godine, uključujući druge matematičare škole, održavali konferencije, a zatim su vodili djecu na konferencije u Nalchik. Svake godine naši su dečki osvajali nagrade na republičkim natjecanjima. Sve je bilo kako treba, imali smo svoju povelju, program, zahtjeve. Na kraju godine sumirani su rezultati i svakom članu NOU-a dodijeljena su akademska zvanja:

"počasni akademik" - pobjednici i dobitnici međunarodnih i ruskih, republičkih predmetnih olimpijada, smotri, natjecanja;
"akademik" - pobjednici regionalnih i gradskih predmetnih olimpijada, natjecanja, smotri;
"majstor" - pobjednicima školske olimpijade, recenzije, natjecanja;
"Bachelor" - pobjednici školskih natjecanja, smotri, natjecanja.

Ovo je vrsta svjedočanstva koju su dečki dobili (znate, bili su jako sretni s njima). Imali smo ovakvu igru.

Tada su svi znali za naše društvo. Zazujao. Na konferenciji u Nalčiku jednom su nam rekli da nam ne mogu svaki put davati nagrade, da ne šaljemo mnogo radova na natječaj. Što je također odigralo ulogu. Kada član žirija republičkog natjecanja pred djecom kaže "Vaši radovi su najbolji, ali ne možemo dati više od jednog mjesta" ....
http://alfusja-bahova.ucoz.ru/index/nou_quot_pifagorenok_quot/0-5
Usput, svi dečki koji su tada bili angažirani u znanstvenom društvu lako su ušli na najbolja tehnička sveučilišta u Moskvi i St. ovaj trenutak uspješno diplomirao na sveučilištima. A jedna djevojka je ostala na sveučilištu u Sankt Peterburgu (trenutno ne mogu imenovati točna imena sveučilišta). Ponosan sam na svoje dečke.

Ali svemu dođe kraj. I naš NOU također. Nitko mi ništa nije platio za ovaj rad, a čim su ga počeli plaćati, „Treba mi i sama takva krava“, pokazalo se da našoj školi ne treba „Pitagorejac“, stvorili su novo društvo „Spektr“, gdje se sve radi "slip of sleeves", ne želim ni pričati o tome.

Nakon jednog neugodnog incidenta, prestala je sudjelovati na školskim konferencijama s dečkima.

I ove godine sam odlučio otići na školsku konferenciju sa svojim članovima. Projekt smo započeli u srijedu. Da vidimo što će se dogoditi.

Na sljedećoj lekciji kruga počeli su istraživački projekt"Poluga. Vrste poluga. Poluga u ljudskom životu."
Svrha i ciljevi istraživačkog rada:

Proučiti uređaj i princip rada poluge;
Sastavite mehanizam "Poluga" pomoću Lego "Fizika i tehnologija";
Istražite svojstva poluge. Saznati stanje ravnoteže poluge;
Ispitivanje kolega iz razreda;
Istražite korištenje poluge u domu, kod kuće, u tehnologiji, u sportu i zabavi;
Nalazi.

Razgovaralo se s dečkima:

Dali si znao?
Izraz "poluga" (engleski lever) dolazi od francuska riječ levier, što u prijevodu znači "podići"
Od davnina, da bi olakšao svoj rad, osoba koristi razne mehanizme koji su sposobni transformirati nečiju snagu u mnogo veću snagu. Prije tri tisuće godina, tijekom izgradnje piramida u Drevni Egipt teške kamene ploče pomicane su i podizane jednostavnim mehanizmima.
Poluga je kruta šipka ili čvrsti predmet koji služi za prijenos snage. Pomoću poluge možete promijeniti primijenjenu silu (silu), smjer i udaljenost kretanja. U svakoj poluzi nužno postoji sila, oslonac (ili os rotacije) i opterećenje (opterećenje). Ovisno o njihovoj relativni položaj razlikovati poluge prve, druge i treće vrste.
U ovoj lekciji smo rastavili uređaj i princip rada poluge. Uz pomoć Lego-a sastavljena su tri tipa mehanizma "Poluga". Pokušao napraviti neko istraživanje. Naučili smo da svaka poluga ima uporište, točku primjene sile i točku primjene opterećenja (tj. opterećenje)
Vrste poluga
U polugama prve vrste uporište se nalazi između točaka primjene sile i opterećenja.
Najčešći primjeri poluge prve vrste su pila, poluga, kliješta i škare.

U polugama druge vrste uporište i točka primjene sile nalaze se na suprotnim krajevima, a točka primjene opterećenja nalazi se između njih. Najčešći primjeri poluge druge vrste su orašari, kolica i otvarač za boce.

U polugama treće vrste uporište i točka primjene opterećenja nalaze se na suprotnim krajevima, a točka primjene sile je između njih. Najviše značajni primjeri poluga treće vrste - pinceta i klešta za led.

JavaScript je onemogućen u vašem pregledniku

U sljedećoj lekciji kruga nastavit ćemo istraživanje.

P.S. Na ovoj stranici ima mnogo sjajnih fizičara, bilo bi mi drago da dobijem savjete i preporuke od vas o našem projektu. Neću odbiti nikakvu pomoć!

"Prvi koraci u znanosti"

Općinski proračun obrazovna ustanova prosjek sveobuhvatna škola uz dubinsko proučavanje pojedinih predmeta broj 32 Samara

Sekcija: Fizika

Predmet:“Postoji moć! Um nije potreban?

Abramov Danila,

Učenik 4B razreda

MBOU srednja škola br.32

ići. Krilati plod

Voditelj rada

Zibert Galina Ivanovna,

učitelj, nastavnik, profesor osnovna škola

Samara, 2015

Sadržaj

ja. Uvod …………………………………………………………………………………..3

II. Glavni dio. Poluga i njezine vrste………………………………..5

III. Praktični dio……………………………………………………………..…..11

3.1 Poluge u tehnologiji i svakodnevnom životu …………………………………………………….11

3.2. Laboratorijski rad na temu

“Razjašnjenje uvjeta za ravnotežu poluge” …………………………….12

3.3. Eksperimenti kod kuće …………………………………………… 13

3.4. Izrada uređaja i modela koji rade na principu

poluga ………………………………………………………………………………...15

IV. Zaključak ……………………………………………………………………..….….17

Književnost …………………………………………………………..………………….…..18

Prijave…………………………………………………………………………………...19

Uvod

Jednom je cijela obitelj otišla autom u šumu. Sve je bilo u redu, da nije kiša. Natjerao nas je da se vratimo i vratimo kući. I, naravno, na kišom natopljenoj cesti zapeli smo. Svi pokušaji guranja auta bili su uzaludni... A onda je moj tata rekao: “Volio bih da sada, sine, imamo nekog snažnog čovjeka da nam pomogne!”. Ali u blizini nije bilo jakih ljudi i heroja, a dovezao se traktor. Odmotao je vitlo, vezao sajlu za naš auto i izvukao ga za 5 minuta.

Uvijek sam jako želio biti jak, pravi pomagač i biti kao ruski heroji - ljubazni, pošteni, jaki i spretni. Ali onda sam si postavio pitanje: "Kako neki ljudi mogu obavljati tako naizgled nemoguće zadatke za običnog čovjeka?"

iznio sam naprijedhipoteza - najvjerojatnije, postoje mehanizmi koji pomažu osobi da postane jača.(Vidi slajd 1).

Cilj istraživanje : saznati princip rada najjednostavnijih mehanizama.(Vidi slajd 1).

U potrazi za odgovorom, okrenuo sam se znanosti fizike. Naučio sam da je snaga samog čovjeka ograničena, pa često koristi uređaje za povećanje snage svog djelovanja.Takvi se uređaji nazivaju jednostavnim mehanizmima. To uključuje: polugu i njezine vrste - blok i vrata; nagnuta ravnina i njezine vrste - klin i vijak.

Zadaci :

1. saznati o podrijetlu i vrstama financijske poluge;

2. provoditi pokuse s polugom;

3. uz pomoć odraslih simulirati uređaje koji rade na principu poluge;

4. pripremiti elektronička prezentacija prema rezultatima studije.(Vidi slajd 1).

Objekt: krak poluge.

Stvar: utjecaja u životima ljudi.

Metode Ključne riječi: traženje informacija u literaturi i internetu, promatranje, opis i mjerenje, eksperimentalni rad,modeliranje.

II . Poluga i njezine vrste.

"Daj mi točku oslonca i pomaknut ću Zemlju!"

Arhimed

Čovjek je razumno biće. Um mu je uvijek davao priliku da stvori naprave koje su ga činile jačim ili bržim od zvijeri, da živi u uvjetima u kojima ne bi mogao preživjeti bez tih stvari.

Jedan od prvih takvih uređaja bila je poluga. Čak je i primitivni čovjek pretvorio obični stup u oruđe za dizanje utega. Podvlačenjem dugačkog štapa ispod kamena i naslonom na komad drveta koji je služio kao oslonac, bilo je moguće bez problema premjestiti kamen na drugo mjesto. Što je stup duži, to je lakše raditi. Izum poluge je napredovao primitivni čovjek na putu svog razvoja.

Motiku i veslo izumio je čovjek kako bi smanjio silu koju je trebalo primijeniti za obavljanje bilo kakvog posla.(Vidi slajd 1).

U petom tisućljeću prije Krista, Mezopotamija je koristila vage koje su koristile princip poluge za postizanje ravnoteže.

Bez poluge bilo bi nemoguće podići teške kamene ploče prilikom gradnje piramida u starom Egiptu. Za izgradnju Keopsove piramide, koja ima visinu od 147 m, utrošeno je 2.300.000 kamenih blokova, od kojih je najmanji imao masu od 2,5 tone.

Oko 1500. godine prije Krista u Egiptu i Indiji pojavljuje se shaduf - rodonačelnik modernih dizalica, uređaja za podizanje posuda s vodom.U Rusiji se također koristio sličan uređaj za podizanje vode iz bunara i zvala se "Ždral".

Dakle, ne znamo ime autora poluge, niti točan datum njegove izume. Ali možemo s punim povjerenjem ustvrditi da su drevni ljudi bez matematičkih pravila i zakona fizike izmislili i naširoko koristili jednostavne mehanizme, oslanjajući se na svoju intuiciju i iskustvo.

2.2 Arhimed je mehaničar.

Poluga, blok, nagnuta ravnina zainteresirala je znanstvenika Arhimeda koji je živio Drevna grčka tijekom antike. U III stoljeću pr. e. Arhimed je dao prvo pisano objašnjenje principa rada poluge, povezujući pojmove sile, opterećenja i ramena. Zakon ravnoteže koji je on formulirao još uvijek se koristi i zvuči ovako:"Poluga je u ravnoteži kada su sile koje djeluju na nju obrnuto proporcionalne ramenima tih sila". Arhimed je izložio kompletnu teoriju poluge i uspješno je proveo u praksi. Plutarh izvještava da je Arhimed izgradio mnoge mehanizme s polugom u luci u Sirakuzi kako bi olakšao podizanje i transport teških tereta. Vijak (svrž) koji je izumio za vađenje vode još uvijek se koristi u Egiptu.Arhimed je također prvi teoretičar mehanike. Svoju knjigu O ravnoteži ravnih likova započinje dokazom zakona poluge.(Vidi slajd 1).

Legenda kaže da teški višepalubni brod "Syracusia" koji je Hieron izgradio kao dar egipatskom kralju Ptolomeju nije mogao biti porinut. Arhimed je izgradio sustav blokova (polispast), uz pomoć kojih je jednim pokretom ruke mogao obaviti ovaj posao. Prema legendi, Arhimed je istovremeno rekao: „Kad bih imao drugu Zemlju na raspolaganju, na kojoj bih mogao stajati, pomaknuo bih našu“ (u drugoj verziji: „Daj mi uporište i okrenut ću svijet naglavačke dolje”).(Vidi slajd 1).

Arhimedov inženjerski genij očitovao se posebnom snagom tijekom opsade Sirakuze od strane Rimljana 212. pr. e. tijekom Drugog Punski rat. Ali tada mu je već bilo 75 godina!Arhimed je stvorio strojeve za bacanje sposobne velikom brzinom bacati kamenje teško oko 250 kg i mehanizme koji su bacali teške trupce s obale na brodove. NA posljednjih godina Provedeno je nekoliko eksperimenata kako bi se provjerila istinitost opisa ovog "superoružja antike". Izgrađena konstrukcija pokazala je svoju punu učinkovitost.

Takozvana "Arhimedova šapa" bila je jedinstveni stroj za podizanje - prototip moderne dizalice. Bila je to ogromna poluga koja je virila iz gradskog zida i opremljena protuutegom.(Vidi slajd 1).

Poznati povjesničar antike, Polibije, napisao je da bi, ako bi rimski brod pokušao sletjeti u blizini Sirakuze, ovaj stroj, kojim je upravljala posebno obučena osoba, zgrabio pramac broda i prevrnuo ga. Rimljani su bili prisiljeni napustiti ideju da zauzmu grad na juriš i nastavili su s opsadom. Polibije je napisao: “Tolika je čudesna moć jedne osobe, jednog talenta, vješto usmjerenog na neki posao... Rimljani bi brzo mogli zavladati gradom ako bi netko uklonio jednog starješinu među Sirakužanima.”

Ocjenjujući ulogu Arhimeda, mehaničara, želio bih napomenuti da je napravio odgovarajuće proračune i dizajnirao složenije mehanizme koji bi mogli poboljšati i transformirati pokrete. Zahvaljujući Arhimedu, čovječanstvo je naučilo lansirati veliki brodovi, graditi borbena vozila.

2.3 Što je poluga.

Pa ipak, čovjekova snaga je ograničena, pa se često koristi napravama (ili napravama) koje omogućuju transformaciju čovjekove snage u silu koja je znatno veća. Teški predmet (kamen, ormarić, stroj), koji se ne može izravno pomicati, pomiče se s mjesta uz pomoć dovoljno dugog i snažnog štapa - poluge.

Poluga je čvrsta sposoban za rotiranje oko fiksnog oslonca. Poluga ima dva kraka. Rame je udaljenost od uporišta do točke primjene sile. Kao poluga može poslužiti pajser, daska i slično. Postoje obrasci:(Vidi slajd 1).

1) što je ruka duža, to je manja sila potrebna za podizanje istog tereta;

2) što je ruka duža, to duže putuje;

3) koliko je puta krak poluge, koliko puta manje opterećenje mora biti da bi se održala ravnoteža.

Te sam zakonitosti uspio formulirati na jeziku razumljivom osnovnoškolcima, jer još nismo upoznati s inverznom proporcionalnošću i svojstvima proporcija. A da bi se vizualno provjerila valjanost zakona, pomogla je laboratorijska instalacija koju je sama izradila - poluga izrađena od Lego konstruktora.

Postoje dvije vrste poluga.

Za polugu 1. vrste, fiksna točka oslonca O nalazi se između linija djelovanja primijenjenih sila, a za polugu 2. vrste nalazi se s jedne njihove strane.(Vidi slajd 1).

Korištenje poluge omogućuje vam povećanje snage. Da bi se izračunao dobitak u snazi dobiven uz pomoć poluge, treba znati pravilo koje je otkrio Arhimed još u 3. stoljeću prije Krista. PRIJE KRISTA e.

Tako,da bi se uravnotežila manja sila s većom silom, potrebno je da njezino rame premašuje rame veće sile .

Otkako je Arhimed uspostavio vladavinu poluge, ona postoji u svom izvornom obliku gotovo 1900 godina.

Dakle, u većini slučajeva, poluga se koristi kako bi se dobio dobitak na snazi, t.j. nekoliko puta povećati silu koja djeluje na tijelo.

2. 4. Vrste poluge

Vrste poluge su dva jednostavna mehanizma: blok i vrata.(Vidi slajd 1).

Blok je naprava u obliku kotača s utorom kroz koji se provlači uže, sajla ili lanac.

Postoje dvije glavne vrste blokova - pokretni i fiksni.(Vidi slajd 1).

Kod fiksnog bloka os je fiksirana i pri podizanju tereta se ne diže i ne spušta, a kod pomičnog bloka os se pomiče zajedno s teretom. Fiksni blok ne daje dobit u snazi. Koristi se za promjenu smjera sile. Tako, na primjer, primjenom sile prema dolje na uže bačeno preko takvog bloka, činimo da se teret podiže.

Drugačija je situacija s pokretnim blokom. Ovaj blok omogućuje maloj sili da uravnoteži 2 puta veću silu.

U praksi se često koristi kombinacija pomičnog bloka s fiksnim. To vam omogućuje promjenu smjera djelovanja sile uz istovremeno dvostruko povećanje snage.

Da bi se dobio veći dobitak na snazi, koristi se mehanizam za podizanje tzvlančana dizalica . grčka riječ"Polyspast" se formira iz dva korijena: "poli" - puno i "spao" - povlačim, tako da općenito ispada "višestruki potisak".(Vidi slajd 1).

Lančana dizalica je kombinacija dvije kopče, od kojih se jedna sastoji od tri fiksna bloka, a druga od tri pomična bloka. Budući da svaki od pomičnih blokova udvostručuje vučnu silu, općenito, lančana dizalica daje šesterostruko povećanje snage.

Vrata se sastoje od cilindra (bubanj) i ručke pričvršćene na nju. Ovaj jednostavan mehanizam izmišljen je u davna vremena. Najčešće se koristio za podizanje vode iz bunara.(Vidi slajd 1).

Napredniji mehanizam je vitlo. To je kombinacija kapije s dva zupčanika različitih promjera. Vitlo se može zamisliti kao kombinacija dvaju vitla.(Vidi slajd 1).

Stoljetna praksa je dokazala da niti jedan mehanizam ne daje dobit u radu. Koriste se za pobjedu u snazi ili stazi, ovisno o uvjetima rada. Već su drevni znanstvenici poznavali pravilo: koliko puta pobjeđujemo u snazi, koliko puta gubimo u daljini. Ovo pravilo je nazvano "zlatnim pravilom" mehanike. Njegov autor je starogrčki znanstvenik Heron iz Aleksandrije, koji je živio ujastoljeća poslije Krista(Vidi slajd 1).

III . Praktični dio.

Proučivši teorijsko gradivo o povijesti poluge, o njezinom otkrivaču, o principu rada i sortama, odlučio sam provesti istraživanje.

3.1. Poluge u tehnologiji i u svakodnevnom životu.

U našem moderni svijet poluge se široko koriste i u prirodi i u svijet koji je napravio čovjek stvorio čovjek. Gotovo svaki mehanizam koji se transformira mehaničko kretanje, u ovom ili onom obliku koristi polugu.

Poluge se susreću različitim dijelovima ljudska i životinjska tijela. To su, na primjer, udovi, čeljusti. U tijelu insekata i ptica mogu se vidjeti mnoge poluge.

Poluge su također uobičajene u svakodnevnom životu, ovo je i slavina, i vrata, i razni kuhinjski aparati.(Vidi slajd 1).

Pravilo poluge temelji se na djelovanju vaga poluge, raznih vrsta alata i uređaja koji se koriste tamo gdje je potrebno povećanje snage ili udaljenosti.(Vidi slajd 1).

Pri radu sa škarama možemo primijetiti povećanje snage i udaljenosti. Škare su poluga čija os rotacije prolazi kroz vijak koji povezuje dvije polovice škara. Ovisno o namjeni škara, njihov se uređaj razlikuje. Škare za papir imaju duge oštrice i ručke koje su gotovo iste duljine.Rezanje papira ne zahtijeva puno sile, i duga oštrica lakše rezati u ravnoj liniji. U ovom slučaju imamo dobitak u udaljenosti. Škare za rezanje lim imaju ručke znatno duže od oštrica, budući da je sila otpora metala velika, a da bi se uravnotežila, rame djelujuće sile mora se značajno povećati. Razlika između duljine ručki i udaljenosti reznog dijela i osi rotacije kod rezača žice je još veća. Očito je da u tim slučajevima dolazi do porasta snage. (Vidi slajd 1).

Poluge se također koriste u drugim alatima - to su ručke škripca i radnih stolova, poluge alatnih strojeva, stolarski alat, spasilački alat itd.(Vidi slajd 1).

Naravno poluge različite vrste uobičajeno u tehnologiji. Najviše jednostavni primjeri njihove primjene suručica mjenjača u automobilu, pedale automobila ili traktora, ručna kočnica bicikla.(Vidi slajd 1).

Čak i olovka mašina za šivanje a tipke klavira su također poluge.(Vidi slajd 1).

Svi volimo sport! A ako bolje pogledamo, vidjet ćemo da se poluga primjenjuje i na ovom području.Skok u visvrlo jasan primjer, Uz pomoć poluge duge oko tri metra i pravilne primjene napora, sportaš uzlijeće na vrtoglavu visinu i do šest metara. Osim toga, mnoga sportska oprema opremljena je polugama.(Vidi slajd 1).

Za bilo koje Gradilište radni bageri i toranj dizalice je kombinacija poluga, blokova, kapija. Ovisno o "specijalnosti" dizalice imaju razni dizajni i karakteristike.(Vidi slajd 1).

Poluga se naširoko koristila u poljoprivreda– traktori, kombajni, sijačice i drugi mehanizmi.(Vidi slajd 1).

Tako,u većini slučajeva se koriste jednostavni mehanizmi (grč. "mekhane" - stroj, alat) kako bi se dobio dobitak na snazi.

3.2. Laboratorijski rad

Oprema : poluga na tronošcu, set utega, ravnalo.

Cilj : saznati uvjete ravnoteže poluge.

Radni proces.

1. Zakretanjem matica na krajevima poluge balansirao sam je tako da se nalazi vodoravno.

2. Ovješena tri utega na lijevo rame poluge na udaljenosti od 7 cm od osi rotacije.

3. Pokusom sam odredio mjesto na desnom ramenu poluge o koje treba objesiti jedan uteg kako bi se uravnotežila prethodna tri. Izmjerio sam udaljenost od ovog mjesta do osi rotacije.

4. Uz pretpostavku da svaki teret teži 1 N, ispunio sam tablicu.

5. Zaključio valjanost pravila ravnoteže poluge.

(Vidi slajd 1).

l2 : l1

7 cm

21 cm

10 cm

20 cm

9 cm

18 cm

3.3 Eksperimenti kod kuće.

Koristeći knjigu Ya.I. Perelman" Zabavna fizika"i materijali internetskih stranica" Cool! Fizika "i" Fizika oko nas "vodili su zabavne eksperimentes polugama.

1. Automobili. (Vidi slajd 1).

Uzeo sam veliku i malu autići. Stavio sam ih na krajeve ravnala, položene u sredinu na okruglu olovku. Veliki stroj se zaustavio, tk. ona je teža. Primaknete li olovku bliže velikoj pisaćoj mašini, one će se uravnotežiti. Kad sam olovku još više približila velikoj pisaćoj mašini, mala je nadjačala.

2. Kolika je snaga u prstima?

Uzeo sam dvije okrugle čačkalice. U sredinu stavite jednu čačkalicu srednji prst(bliže noktu), a na krajevima - indeks i bezimeni. Pokušao je slomiti čačkalicu pritiskom na nju indeksom i prstenasti prsti. Pomaknuo je čačkalicu na sredinu prsta. Opet pokušao slomiti čačkalicu. Kad je čačkalica bila na dohvat ruke, bilo ju je gotovo nemoguće slomiti (prsti su služili kao poluga druge vrste, slično kao orašari). Uporište je mjesto gdje počinju prsti.Što je čačkalica dalje od uporišta, to se mora primijeniti veća sila. ?????

3. Polispast.

Vezao je uže za ručku skijaške palice. Stavio sam oba štapa na udaljenosti od 50 cm jedan od drugog i tri puta omotao uže oko njihovih ručki. Povukao sam slobodni kraj užeta dok su moji pomoćnici pokušavali odsjeći palice. Iako moji prijatelji pokušavaju raširiti štapove, samo ih ja mogu pomaknuti. (Štapovi i uže ponašaju se poput lančane dizalice - moja snaga se umnožava konopom omotanim oko ručki štapova, tako da dobivam skoro pet puta veću snagu u odnosu na svoje pomoćnike.

4. Poluga. (Vidi slajd 1).

Obični štap postao je poluga za osobu - najjednostavniji mehanizam. Na običnom štapu vrlo je zgodno da dvoje nose teret. Pomoću njega možete jednostavno podizati i premještati utege.

Iskustvo 1. Uzeo sam ne baš dug štap, stavio ga pod ručku kovčega i, nakon što sam pozvao prijatelja da pomogne, zajedno smo podigli kovčeg. Ako je kofer točno u sredini, onda je svatko od nas jednako opterećen. Kad smo kovčeg premjestili na jedan od krajeva štapa, sve se promijenilo. Opterećenje je postalo lakše za one koji drže dugi kraj. Promijenjena su ramena poluge, a promijenio se i omjer sila koje drže teret u podignutom položaju. Ruke svakog od nas oslonac su poluge, a ako je udaljenost do tereta manja, onda će opterećenje na ovoj uporišnoj točki biti veće.

Iskustvo 2 . Uzeo sam mali štapić i zabio čavao u stranu blizu jednog od njegovih krajeva. Na ovaj kraj stavim peglu (potreban je čavao da glačalo ne klizi po podu) i stavim polugu na naslon stolice. Držeći polugu za slobodni kraj, pomaknuo ju je, sada približavajući uporište teretu, a onda odmičući od njega. Otkrio sam da što je veća udaljenost od ruke do uporišta, to je lakše držati teret. Isti rezultat sam dobio kada sam pomaknuo ruku duž poluge do uporišta, ostavljajući razmak od uporišta do tereta nepromijenjen.

5. Izvlačim čavao.

Čekićem sam zabio čavao u komad drveta 2/3 njegove dužine. Pokušao je rukama izvući čavao iz komada drveta. Nisam uspio, koliko god se trudio. Zatim sam uzeo držač za nokte i njime lako izvukao nokat. Izvlakač za nokte u mom slučaju djeluje kao poluga,što je jednostavan aparat koji se koristi zasvladavanje otpora u drugoj točki, primjenom sile.

3.4. Izrada uređaja i modela koji rade na principu poluge.

Primjenjujući znanje stečeno proučavanjem poluge, uz pomoć svog oca izradio sam sljedeće uređaje i modele.

1. Vitlo vlastitim rukama. (Vidi slajd 1).

Iz loš put nitko nije osiguran, a ako vam je automobil zapeo u blatu, spasiti će ga samo vitlo. Isplati li se potrošiti ogroman novac na skupu stvar i kupiti je u trgovini kada možete napraviti vitlo vlastitim rukama.

Trebali smo:

Os za rotaciju i 2 prikladne cijevi većeg i manjeg promjera;

Snažno uže;

Radni proces:

Naše ručno izrađeno vitlo radi na principu poluge. Za bazu domaće vitlo može poslužiti kao komad cijevi. Da bi se cijev stavila u pogon, mora se staviti na os i učvrstiti kabelom. Kabelska omča mora se nekoliko puta namotati oko cijevi i staviti na bilo koju ručku.

Kada se ručka okrene, cijev će se okretati duž osi, a kabel će se namotati oko nje. Takvo je vitlo korisno ne samo za izvlačenje automobila iz blata, već i za pomicanje raznih tereta, na primjer, u zemlji.

2. Polyspast. (Vidi slajd 1).

Uzeo sam jaku najlonsku vrpcu, 2 odvojena bloka, teret. Složio sam kombinaciju 1 pomičnog i 1 fiksnog bloka i učvrstio ih.Sada lako mogu dizati terete koje ne bih mogao jednostavno držati u ruci bez lančane dizalice.

Nakon što sam proveo pokus s dinamometrom, bio sam uvjeren da lančana dizalica daje dvostruko povećanje snage!

IV . Zaključak.

Kao rezultat obavljenog posla, u to sam se uvjerio sljedeće pravilo- koliko puta pobjeđujemo u snazi, koliko puta gubimo na daljinu.

Saznao sam o povijesti poluge, o njezinom otkrivaču, o principu rada i sortama.

Poluge različiti tipovi naći se u Svakidašnjica na svakom koraku:

Kolica je lakše nositi ako ima duge ručke;

Lakše je izvući čavao ako je izvlakač za nokte duži;

Mnogo je lakše zategnuti maticu ključem s dugom ručkom.

Nikada ne smijete zaboraviti "zlatno pravilo" mehanike, koje je pojednostavljeno na sljedeći način: dobitak na snazi - gubitak u tranzitu. Ponekad vrijedi žrtvovati kraći put kako bi pobijedili u snazi. Posao će i dalje biti isti, ali će ga biti lakše izvesti jer povećanje puta odgovara povećanju vremena. I dulje vrijeme posao je lakši – to je svima jasno.

Kod projektiranja strojeva događa se i obrnuto, kada morate žrtvovati snagu da biste pobijedili na cesti, pobijedili na vrijeme.

Radeći na ovoj temi, I vlastitog iskustva Uvjerio sam se da poluga i njezine vrste stvarno daju osobi dobitak u snazi ili udaljenosti, ili se koriste za praktičnost. Time je potvrdio svoju hipotezu da nije svaki jak čovjek nužno jak. Sada jačam ne samo svakodnevnim tjelesnim treninzima, već i primjenom stečenih novih znanja. Naslov mog rada nikada ne smije biti izgovoren potvrdnom intonacijom. Naprotiv, ako ima inteligencije, bit će i snage. Materijali mog istraživanja nedvojbeno će biti korisni u lekcijama o okolnom svijetu u osnovna škola, a možda i na satu fizike u 7. razredu.

Zaključno, želio bih se prisjetiti riječi Ježa iz prekrasne bajke Vladimira Suteeva "Spasitelj": "Uvijek možete pronaći štap, ali evo spasa - i ovdje je spasilac!".

Književnost

1. Balashov M.M. Fizika. – M.: Prosvjeta, 1994.

2. Katz Ts.B. Biofizika na satu fizike. – M.: Prosvjeta, 1988.

3. Perelman Ya.I. Zabavna fizika. Knjiga 1. - M .: Nauka, 1979.

4. Fizika. 7. razred / Gromov S.V., Rodina N.A. – M.: Prosvjeta, 2000.

5. Fizika 7. razred / Peryshkin A.V., Rodina N.A. – M.: Drofa, 2003.

6. Enciklopedija za djecu. T. 14 - Tehnika. – M.: Avasta+, 2000.

7. Poznajem svijet. Dječja enciklopedija - Svijet ljepote. – M.: Astrel, 2004.

dodatak

Foto reportaža

Laboratorijski rad"Razjašnjenje uvjeta za ravnotežu poluge"

Moji eksperimenti http://vse-svoimiruchkami.ru/glavnaya/ )

Izrada lančane dizalice

Međuškolska konferencija Obilazak grada

"Prvi koraci u znanosti".

Naziv radnog mjesta“Postoji moć! Um nije potreban?

Student(i) (prezime, puno ime)Abramov Danila

MBOU SOSH ________ 32__ razred ___________ 4 B

Voditelj radaZibert Galina Ivanovna

Vrsta rada (projekt / sažetak / istraživanje)studija

Kriteriji za ocjenjivanje rada

1) Usklađenost sa zahtjevima za projektiranje rada.Svi zahtjevi ispunjeni .

2) Obim proučavanog materijala:traženje informacija u literaturi i internetu, promatranje, opis i mjerenje, eksperimentalni rad, modeliranje.

3) kognitivna vrijednost, relevantnost, praktični i teorijski značaj proučavanog gradiva.U radu se proučava podrijetlo i vrste poluga, provode se pokusi s polugom te modeliraju uređaji koji rade na principu poluge.

4) Problem, hipoteza, cilj, zadaci rada.Hipoteza: Najvjerojatnije postoje mehanizmi koji pomažu osobi da postane jača. Svrha: saznati princip rada najjednostavnijih mehanizama. Ciljevi: provesti pokuse za utvrđivanje svojstava poluge i principa njezina rada.

5) Istraživačke vještine (argumenti, zaključci; pismenost, logičan prikaz gradiva, pridržavanje znanstvenog stila izlaganja)Posao je obavljen korektno znanstveni stil prezentacije, donose se zaključci za svako iskustvo i za rad u cjelini.

Potpis recenzenta (prijepis potpisa)

Ujukina Ljudmila Grigorijevna

Priča

Čovjek je polugu počeo koristiti u pretpovijesno doba, intuitivno shvaćajući njezin princip. Alati poput motike ili vesla korišteni su kako bi se smanjila količina sile koju je osoba morala izvršiti. U petom tisućljeću prije Krista u Mezopotamiji su se koristile vage, koje su koristile princip poluge za postizanje ravnoteže. Kasnije, u Grčkoj, izumljena je čeličana, što je omogućilo promjenu ramena primjene sile, što je korištenje vaga učinilo praktičnijim. Oko 1500. pr. e. u Egiptu i Indiji pojavljuje se shaduf, rodonačelnik modernih dizalica, naprava za podizanje posuda s vodom.

Nije poznato jesu li mislioci tog vremena pokušali objasniti princip poluge. Prvo pisano objašnjenje dato je u III stoljeću prije Krista. e. Arhimed, povezujući pojmove sile, opterećenja i ramena. Zakon ravnoteže koji je on formulirao još uvijek se koristi i zvuči ovako: „Sila pomnožena s rukom za primjenu sile jednaka je opterećenju pomnoženom s rukom za primjenu sile, pri čemu je krak za primjenu sile udaljenost od točke primjene sile na oslonac, a krak za primjenu opterećenja je udaljenost od točke primjene opterećenja do oslonca. Prema legendi, shvativši značaj svog otkrića, Arhimed je uzviknuo: "Daj mi uporište i okrenut ću Zemlju!".

U suvremenom svijetu svugdje se koristi princip poluge. Gotovo svaki mehanizam koji transformira mehanički pokret koristi poluge u ovom ili onom obliku. Dizalice, motori, kliješta, škare i tisuće drugih mehanizama i alata koriste poluge u svojoj konstrukciji.

Princip rada

Princip rada poluge izravna je posljedica zakona održanja energije. Da bi se poluga pomaknula na udaljenost, sila koja djeluje na stranu tereta mora izvršiti rad jednak:

Gledano s druge strane, sila primijenjena s druge strane mora raditi

gdje je pomak kraja poluge na koju se primjenjuje sila. Da bi zakon održanja energije bio ispunjen za zatvoreni sustav, rad djelujuće i suprotstavljene sile mora biti jednak, tj.

, .

Prema definiciji sličnosti trokuta, omjer pomaka dvaju krajeva poluge bit će jednak omjeru njezinih krakova:

, stoga .

S obzirom da je umnožak sile i udaljenosti moment sile, možemo formulirati princip ravnoteže za polugu. Poluga je u ravnoteži ako je zbroj momenata sila (uzimajući u obzir predznak) primijenjenih na nju jednak nuli.

Za poluge, kao i za ostale mehanizme, uvodi se karakteristika koja pokazuje mehanički učinak koji se može postići zahvaljujući polugi. Takva karakteristika je prijenosni omjer, pokazuje kako su opterećenje i primijenjena sila povezani:

složena poluga

Složena poluga je sustav dviju ili više jednostavnih poluga povezanih na način da je izlazna sila jedne poluge ulaz za drugu. Na primjer, za sustav od dvije serijski spojene poluge, ako se na ulazni krak prve poluge primijeni sila, izlazna sila bit će na drugom kraju ove poluge, a spojit će se pomoću omjera prijenosa:

U tom slučaju, ista sila će djelovati na ulazni krak druge poluge, a izlazna sila druge poluge i cijelog sustava bit će, omjer prijenosa drugog stupnja bit će jednak:

U tom slučaju će se mehanički učinak cijelog sustava, odnosno cijele kompozitne poluge izračunati kao omjer ulaznih i izlaznih sila za cijeli sustav, odnosno:

Dakle, omjer prijenosa kompozitne poluge koja se sastoji od dvije jednostavne poluge bit će jednak umnošku prijenosnih omjera jednostavnih poluga uključenih u nju.

Isti pristup rješenju može se primijeniti na više složeni sustav, koji se sastoji, u općem slučaju, od n poluga. U ovom slučaju, u sustavu će biti 2n kraka. Omjer prijenosa za takav sustav izračunat će se po formuli:

Kao što se može vidjeti iz formule za ovaj slučaj, također je točno da je omjer prijenosa složene poluge jednak umnošku prijenosnih omjera njezinih sastavnih elemenata.

Vrste poluga

Razlikovati poluge 1. vrste, u kojem se uporište nalazi između točaka primjene sila, i poluge 2. vrste, u kojem se točke primjene sila nalaze s jedne strane oslonca. Među poluge 2. vrste dodijeliti poluge 3. vrste, s točkom primjene "dolazne" sile bliže uporištu od opterećenja, što daje dobitak u brzini i udaljenosti.

Primjeri: poluga prvi vrsta - dječja ljuljačka (prečka), škare; poluga drugi vrsta - kolica (uporište - kotač), podizanje predmeta pajserom u kretanju prema gore; poluga treći sorta - vrata prtljažnika ili hauba automobili na plinskim oprugama, podizanje karoserije kamiona (s hidrauličnim cilindrom u sredini), pomicanje mišića ruku i nogu osobe i životinja.

vidi također

poluga (tehnika)

Bilješke

Književnost

// . Sankt Peterburg, 1831

Zaklada Wikimedia. 2010 .

Sinonimi:

Od davnina ljudi koriste razne pomoćne uređaje kako bi olakšali svoj rad. Koliko često, kada trebamo pomaknuti vrlo težak predmet, kao pomoćnike uzimamo štap ili motku. Ovo je primjer jednostavnog mehanizma - poluge.

Primjena jednostavnih mehanizama

Postoji mnogo vrsta jednostavnih mehanizama. Ovo je poluga, i blok, i klin, i mnogi drugi. U fizici se jednostavni mehanizmi nazivaju uređajima koji služe za transformaciju sila. Kosa ravnina koja pomaže pri kotrljanju ili povlačenju teških predmeta također je jednostavan mehanizam. Upotreba jednostavnih mehanizama je vrlo česta kako u proizvodnji tako i kod kuće. Najčešće se koriste jednostavni mehanizmi kako bi se dobio dobitak u snazi, odnosno nekoliko puta povećala sila koja djeluje na tijelo.

Poluga u fizici je jednostavan mehanizam

Jedan od najjednostavnijih i najčešćih mehanizama koji se izučava u fizici u sedmom razredu je poluga. U fizici, poluga je kruto tijelo koje se može rotirati oko fiksnog oslonca.

Postoje dvije vrste poluga. Za polugu prve vrste, uporište je između linija djelovanja primijenjenih sila. Kod poluge druge vrste, uporište se nalazi s jedne njihove strane. Odnosno, ako pokušavamo pomaknuti teški predmet s pajserom, onda je poluga prve vrste situacija kada stavljamo blok ispod poluge, pritiskajući slobodni kraj poluge. U ovom slučaju, šipka će biti fiksni oslonac, a primijenjene sile nalaze se s obje strane. A poluga druge vrste je kada mi, skliznuvši rub poluge pod teretom, povučemo polugu prema gore, pokušavajući tako prevrnuti predmet. Ovdje se uporište nalazi na mjestu gdje se poluga oslanja na tlo, a primijenjene sile se nalaze s jedne strane uporišta.

Zakon ravnoteže sila na poluzi

Koristeći polugu, možemo dobiti snagu i podići težak teret golim rukama. Udaljenost od uporišta do točke primjene sile naziva se rame sile. Štoviše, Možete izračunati ravnotežu sila na poluzi koristeći sljedeću formulu:

F1/ F2 = l2 / l1,

gdje su F1 i F2 sile koje djeluju na polugu,
a l2 i l1 su ramena ovih sila.

Ovo je zakon ravnoteže poluge, koji kaže: poluga je u ravnoteži kada su sile koje na nju djeluju obrnuto proporcionalne ramenima tih sila. Ovaj zakon je uspostavio Arhimed u trećem stoljeću prije Krista. Iz ovoga slijedi da manja sila može uravnotežiti veću. Za to je potrebno da rame manje sile bude veće od ramena veće sile. A dobitak u snazi dobiven uz pomoć poluge određen je omjerom ramena primijenjenih sila.

Ljudska snaga je ograničena. Stoga često koristi uređaje (ili uređaje) koji mu omogućuju da svoju snagu pretvori u silu koja je znatno veća. Primjer takvog uređaja je poluga.

Ruka poluge je kruto tijelo sposobno rotirati oko fiksnog oslonca. Kao poluga može poslužiti pajser, daska i slično.

Postoje dvije vrste poluga. Na poluga 1. vrste fiksna točka oslonca O nalazi se između linija djelovanja primijenjenih sila (slika 47), a poluga 2. vrste nalazi se s jedne njihove strane (sl. 48). Korištenje poluge omogućuje vam povećanje snage. Tako će, na primjer, radnik prikazan na slici 47, primjenjujući na polugu silu od 400 N, moći podići teret od 800 N. Podijelimo li 800 N s 400 N, dobivamo dobitak u sili jednak 2.

Da bi se izračunao dobitak u snazi dobiven uz pomoć poluge, treba znati pravilo koje je otkrio Arhimed još u 3. stoljeću prije Krista. PRIJE KRISTA e. Napravimo eksperiment kako bismo ustanovili ovo pravilo. Polugu učvrstimo na tronožac i na nju pričvrstimo utege s obje strane osi rotacije (slika 49). Sile F 1 i F 2 koje djeluju na polugu bit će jednake težinama ovih opterećenja. Iz iskustva prikazanog na slici 49, može se vidjeti da ako je krak jedne sile (tj. udaljenost OA) 2 puta veći od kraka druge sile (udaljenost OB), tada se sila od 2 N može uravnotežiti s 2 puta veća sila - 4 N. Tako, da bi se uravnotežila veća sila s manjom silom, potrebno je da njezino rame prelazi rame veće sile. Dobitak u snazi dobiven uz pomoć poluge određuje se omjerom ramena primijenjenih sila. To je što pravilo poluge.

Označimo ramena sila kroz l 1 i l 2 (sl. 50). Tada se pravilo poluge može predstaviti kao sljedeća formula:

Ova formula to pokazuje poluga je u ravnoteži ako su sile primijenjene na nju obrnuto proporcionalne njihovim krakovima.

Polugu su ljudi počeli koristiti u davna vremena. Uz njegovu pomoć bilo je moguće podizati teške kamene ploče tijekom izgradnje piramida u starom Egiptu (sl. 51). Bez poluge to ne bi bilo moguće. Uostalom, na primjer, za izgradnju Keopsove piramide, koja ima visinu od 147 m, utrošeno je više od dva milijuna kamenih blokova, od kojih je najmanji imao masu od 2,5 tone!

Danas se poluge široko koriste kako u proizvodnji (na primjer, dizalice), tako iu svakodnevnom životu (škare, rezači žice, vage itd.).

1. Što je poluga? 2. Koje je pravilo poluge? Tko je otvorio? 3. Koja je razlika između poluge 1. vrste i poluge 2. vrste? 4. Navedite primjere upotrebe poluge. 5. Razmotrite slike 52, a i 52, b. U kojem slučaju je lakše nositi teret? Zašto?
Eksperimentalni zadatak. Stavite olovku ispod sredine ravnala tako da ravnalo bude u ravnoteži. Ne mijenjajući relativni položaj ravnala i olovke, uravnotežite jedan novčić s jedne strane i hrpu od tri ista novčića s druge strane na rezultirajućoj poluzi. Izmjerite ramena primijenjenih (sa strane novčića) sila i provjerite pravilo poluge.