Jednostavni mehanizmi u divljini

U kosturu životinja i ljudi su sve kosti koje imaju neku slobodu kretanja poluga, na primjer, kod ljudi - kosti udova, donja čeljust, lubanja (uporište je prvi kralježak), falange prstiju. Kod mačaka su pokretne kandže poluge; mnoge ribe imaju bodlje na leđnoj peraji; kod člankonožaca, većina segmenata njihovog vanjskog kostura; školjkaši imaju zaliske ljuske.

Skeletne veze obično su dizajnirane da dobiju brzinu dok gube snagu. To je bitno za prilagodljivost i opstanak.

Posebno veliki dobici u brzini dobivaju se kod insekata. Krila nekih insekata počinju vibrirati prema električnim signalima koje prenose živci. Svaki od ovih živčanih signala rezultira jednom kontrakcijom mišića, koji zauzvrat pokreće krilo. Dvije skupine suprotstavljenih mišića, poznate kao "podizač" i "spuštanje", pomažu da se krila dižu i spuštaju povlačenjem u suprotnim smjerovima. Vilin konjic u letu može postići brzinu i do 40 km na sat.

Omjer duljine krakova polužnog elementa kostura usko ovisi o vitalnim funkcijama koje obavlja ovaj organ. Na primjer, duge noge hrta i jelena određuju njihovu sposobnost brzog trčanja; kratke šape krtice dizajnirane su za razvoj velikih sila pri maloj brzini; duge čeljusti hrta omogućuju vam da brzo zgrabite plijen u bijegu, a kratke čeljusti buldoga se polako zatvaraju, ali snažno drže (mišić za žvakanje pričvršćen je vrlo blizu očnjaka, a snaga mišića se prenosi do očnjaka gotovo bez slabljenja).

U biljkama su polužni elementi rjeđi, što se objašnjava slabom pokretljivošću biljnog organizma. Tipična poluga je deblo i njegov nastavak, glavni korijen. Korijen bora ili hrasta koji zalazi duboko u zemlju ima veliku otpornost na prevrtanje (rame otpora je veliko), pa se borovi i hrastovi gotovo nikada ne okreću naopačke. Naprotiv, smreka, koja ima čisto površno korijenski sustav, vrlo lako se prevrne.

Zanimljivi mehanizmi povezivanja mogu se naći u nekim cvjetovima (primjerice, prašnicima kadulje), kao iu nekim padajućim plodovima.

Razmotrimo građu livadske kadulje (slika 10). Izduženi prašnik služi kao duga ruka ALI poluga. Anther se nalazi na njegovom kraju. Kratko rame B poluga, takoreći, čuva ulaz u cvijet. Kada se kukac (najčešće bumbar) uvuče u cvijet, pritisne kratki krak poluge. Pritom duga ruka udari prašnikom u leđa bumbara i na njemu ostavlja pelud. Leteći do drugog cvijeta, kukac ga oprašuje ovim polenom.

U prirodi su česti fleksibilni organi koji mogu mijenjati svoju zakrivljenost u širokom rasponu (kralježnica, rep, prsti, tijelo zmija i mnoge ribe). Njihova fleksibilnost je posljedica bilo kombinacije veliki broj kratke poluge sa sustavom šipki, ili kombinacija elemenata koji su relativno nefleksibilni, sa međuelementima koji se lako deformiraju (slonova surla, tijelo gusjenice i sl.). Kontrola savijanja u drugom slučaju postiže se sustavom uzdužnih ili koso postavljenih šipki.

Pošaljite svoj dobar rad u bazu znanja je jednostavno. Upotrijebite obrazac u nastavku

Dobar posao na stranicu">

Studenti, diplomski studenti, mladi znanstvenici koji koriste bazu znanja u svom studiju i radu bit će vam jako zahvalni.

Objavljeno na http://www.allbest.ru/

Tema: "Poluge u tehnologiji, svakodnevnom životu i prirodi"

Učenik: ___________

Jakutsk 2014

POLUGA - najjednostavniji mehanizam koji omogućuje manjoj sili da uravnoteži veliku; je kruto tijelo koje rotira oko fiksnog oslonca. tehnika poluge koristiti prirodu

Poluga se koristi za postizanje veće sile na kratkoj ruci s manje sile na dugoj ruci (ili za postizanje većeg pokreta na dugoj ruci uz manje kretanja na kratkoj ruci). Dovoljno dugim krakom poluge, teoretski, može se razviti svaki napor.

U mnogim slučajevima u Svakidašnjica Koristimo takve jednostavne mehanizme kao što su:

* nagnuta ravnina,

* korištenjem blokova,

* također koristite klin, vijak.

Alati kao što su motika ili veslo korišteni su da bi se smanjila sila koju je osoba morala izvršiti. Steelyard, koji je omogućio promjenu ramena primjene sile, što je korištenje vaga učinilo prikladnijim. Primjer složene poluge koja se koristi u svakodnevnom životu može se naći u škaricama za nokte. Dizalice, motori, kliješta, škare i tisuće drugih strojeva i alata koriste poluge u svojoj konstrukciji.

Poluge su također česte u svakodnevnom životu. Bilo bi vam puno teže otvoriti čvrsto zašrafljenu slavinu da nema ručku od 3-5 cm, što je mala, ali vrlo učinkovita poluga. Isto vrijedi i za ključ kojim odvrnete ili zategnete vijak ili maticu. Što je ključ duži, to će vam biti lakše odvrnuti ovu maticu, ili obrnuto, možete je jače zategnuti. Pri radu s posebno velikim i teškim vijcima i maticama, na primjer, pri popravku raznih mehanizama, automobila, alatnih strojeva, koriste ključevi s ručkom do metar.

Još jedan upečatljiv primjer poluge u svakodnevnom životu su najobičnija vrata. Pokušajte otvoriti vrata gurajući ih blizu šarki. Vrata će vrlo teško pokleknuti. Ali što dalje od šarke za vrata mjesto primjene sile će biti locirano, to će vam biti lakše otvoriti vrata.

Vrlo dobar primjer je i skok s motkom. Uz pomoć poluge duge oko tri metra (dužina motke za skokove u vis je oko pet metara, dakle, duga ruka poluge, počevši od zavoja motke u trenutku skoka, iznosi oko tri metara) i pravilnom primjenom napora, sportaš poleti na vrtoglavu visinu do šest metara.

Primjer su škare, rezači žice, škare za rezanje metala. Poluge različite vrste dostupno na mnogim strojevima: ručka mašina za šivanje, pedale bicikla ili ručna kočnica, tipke klavira su svi primjeri poluga. Vaga je također primjer poluge.

Od davnina su se jednostavni mehanizmi često koristili u složenim, u raznim kombinacijama.

Kombinirani mehanizam sastoji se od dva ili više jednostavan. Ovo nije nužno složen uređaj; mnogi prilično jednostavni mehanizmi također se mogu smatrati kombiniranim.

Na primjer, u stroju za mljevenje mesa nalazi se vrata (ručka), vijak (guranje mesa) i klin (nož-rezač). Strelice ručni sat okreću se sustavom zupčanika različitih promjera koji se međusobno spajaju. Jedan od najpoznatijih jednostavnih kombiniranih mehanizama je dizalica. Dizalica je kombinacija vijka i ovratnika.

U kosturu životinja i ljudi, sve kosti koje imaju neku slobodu kretanja su poluge. Na primjer, kod ljudi - kosti ruku i nogu, donja čeljust, lubanja, prsti. Kod mačaka su pokretne kandže poluge; mnoge ribe imaju bodlje na leđnoj peraji; kod člankonožaca, većina segmenata njihovog vanjskog kostura; školjkaši imaju zaliske ljuske. Skeletne veze su prvenstveno dizajnirane da dobiju brzinu uz gubitak snage. Posebno veliki dobici u brzini dobivaju se kod insekata.

Zanimljivi mehanizmi povezivanja mogu se naći u nekim cvjetovima (kao što su prašnici kadulje), kao i u nekim padajućim plodovima.

Na primjer, kostur i mišićno-koštani sustav osobe ili bilo koje životinje sastoje se od desetaka i stotina poluga. Pogledajmo zglob lakta. Radijus i humerus su međusobno povezani hrskavicom, a na njih su pričvršćeni i mišići bicepsa i tricepsa. Tako dobivamo najjednostavniji mehanizam poluge.

Ako u ruci držite bučicu od 3 kg, koliko napora razvija vaš mišić? Spoj kosti i mišića dijeli kost u omjeru 1 prema 8, dakle, mišić razvija silu od 24 kg! Ispada da smo jači od sebe. Ali sustav poluga našeg kostura ne dopušta nam da u potpunosti iskoristimo svoju snagu.

Dobar primjer bolje primjene poluge na mišićno-koštani sustav je obrnuto stražnje koljeno kod mnogih životinja (sve vrste mačaka, konja, itd.).

Njihove kosti su duže od naših, a posebna građa stražnje noge omogućuje im da puno učinkovitije koriste snagu mišića. Da, naravno, njihovi mišići su puno jači od naših, ali njihova je težina za red veličine veća.

Prosječni konj ima oko 450 kg, a pritom lako može skočiti na visinu od oko dva metra. Da bismo izveli takav skok, ti ​​i ja moramo biti majstori sporta u skokovima u vis, iako smo teži 8-9 puta manje od konja.

Budući da smo se sjetili skoka u vis, razmislite o mogućnostima korištenja poluge, koje je izumio čovjek. Skok u vis vrlo jasan primjer.

Uz pomoć poluge duge oko tri metra (duljina motke za skokove u vis je oko pet metara, dakle, duga ruka poluge, počevši od zavoja motke u trenutku skoka, iznosi oko tri metara) i pravilnom primjenom napora, sportaš poleti na vrtoglavu visinu do šest metara.

Poluga u svakodnevnom životu

Poluge su također česte u svakodnevnom životu. Bilo bi vam puno teže otvoriti čvrsto zašrafljenu slavinu da nema ručku od 3-5 cm, što je mala, ali vrlo učinkovita poluga.

Isto vrijedi i za ključ kojim odvrnete ili zategnete vijak ili maticu. Što je ključ duži, to će vam biti lakše odvrnuti ovu maticu, ili obrnuto, možete je jače zategnuti.

Pri radu s posebno velikim i teškim vijcima i maticama, na primjer, pri popravku raznih mehanizama, automobila, alatnih strojeva, koriste se ključevi s ručkom do metar.

Još jedan upečatljiv primjer poluge u svakodnevnom životu su najčešća vrata. Pokušajte otvoriti vrata gurajući ih blizu šarki. Vrata će vrlo teško pokleknuti. Ali što je dalje od šarki na vratima mjesto primjene sile, to će vam biti lakše otvoriti vrata.

Evo jednog primjera jednostavnih škarastih mehanizama čija os rotacije prolazi kroz vijak koji povezuje dvije polovice škara. Korištenje blokova na gradilištima za podizanje tereta.

Za podizanje vode iz bunara koriste se kapija ili poluga. Klin zabijen u balvan rasprsne ga s većom snagom nego što čekić udari o klin.

Poluga (koristi se u tkalačkom stanu, Parni stroj i u motorima s unutarnjim izgaranjem), vijak (koristi se u obliku bušilice), poluga (koristi se u obliku izvlačenja čavala), klipovi (promjene tlaka plina, pare ili tekućine u mehanički rad).

Hostirano na Allbest.ru

...

Slični dokumenti

jednostavni mehanizmi- Uređaji koji se koriste za transformaciju snage. Vrste jednostavnih mehanizama i njihova primjena. Pravila za ravnotežu sila na poluzi. Primjena pravila poluge u raznim uređajima i alatima koji se koriste u tehnici i svakodnevnom životu.

prezentacija, dodano 3.3.2011


Konvekcija je vrsta prijenosa topline u kojoj se toplina prenosi samim mlazovima plina ili tekućine. Njegovo objašnjenje Arhimedovog zakona i fenomena toplinskog širenja tijela. Mehanizam, vrste i glavne značajke konvekcije. Primjeri konvekcije u prirodi i tehnologiji.

prezentacija, dodano 01.11.2013


Definicija pojma kapilarnosti, razmatranje njezine zadaće i svrhe. Opis mehanizma kretanja tekućine. Proučavanje uloge podizanja hranjive otopine duž stabljike ili debla u prirodi, svakodnevnom životu i čovjeku. Ljudske kapilare su drugo srce.

prezentacija, dodano 22.12.2014


Reaktivno gibanje: očuvanje količine gibanja izoliranog mehaničkog sustava tijela kao bit i princip njegovog nastanka. Primjeri mlaznog pogona u prirodi i tehnologiji: "ludi" krastavac, morske životinje, kukci. Dizajn vodenog mlaznog motora.

sažetak, dodan 27.02.2011


Sila trenja kao sila koja proizlazi iz dodira tijela, usmjerena duž granice dodira i sprječava relativno gibanje tijela. Uzroci trenja. Uloga sile trenja u svakodnevnom životu, tehnologiji i prirodi. Štetno i korisno trenje.

prezentacija, dodano 09.02.2014


Gravitacijske, elektromagnetske i nuklearne sile. Interakcija elementarne čestice. Koncept gravitacije i gravitacije. Određivanje elastične sile i glavne vrste deformacija. Značajke sila trenja i sila mirovanja. Manifestacije trenja u prirodi i tehnologiji.

prezentacija, dodano 24.01.2012


Pokret koji je rezultat odvajanja od tijela brzinom bilo kojeg njegovog dijela. Korištenje mlaznog pogona školjkaša. Upotreba mlaznog pogona u tehnici. Osnova gibanja rakete. Zakon održanja količine gibanja. Uređaj višestupanjske rakete.

sažetak, dodan 02.12.2010


Proučavanje uzroka i mehanizma djelovanja infrazvuka, koji karakterizira niska apsorpcija i širenje na velike udaljenosti. Infrazvuk u glazbi, tehnologiji, prirodi. Utjecaj infrazvuka na ljudsku dobrobit. Izgledi za korištenje.

prezentacija, dodano 04.03.2011


Svojstva tekućina i njihova površinska napetost. Primjer kratkog reda molekula tekućine i dalekog reda molekula kristalne tvari. Fenomeni vlaženja i nemočenja. Rubni kut. kapilarni učinak. Kapilarni fenomeni u prirodi i tehnologiji.

test, dodano 06.04.2012


Zakon održanja količine gibanja. Ubrzanje slobodan pad. Objašnjenje uređaja i principa rada dinamometra. Zakon održanja mehaničke energije. Glavni modeli strukture plinova, tekućina i čvrste tvari. Primjeri prijenosa topline u prirodi i tehnologiji.

slajd 2

U životinjskom kosturu sve kosti koje imaju određenu slobodu kretanja su poluge: kosti nogu i ruku, lubanja, donja čeljust

slajd 3

Kod mačaka, sve pokretne kosti su poluge.

slajd 4

Bodlje leđne peraje su poluge mnogih riba.

slajd 5

Poluge u člankonožaca - većina segmenata njihovog vanjskog kostura

slajd 6

Poluge u školjkaša - ljuskasti ventili

Slajd 7

Skeletne veze su prvenstveno dizajnirane da dobiju brzinu uz gubitak snage. Dobitak u brzini posebno je velik za insekte.

Slajd 8

Mehanizmi poluge mogu se naći u nekim bojama. Na primjer: prašnici kadulje.

Slajd 9

POLUGA U tehnici Klin i vijak - vrsta nagnute ravnine Klin je namijenjen za cijepanje jakih predmeta, poput trupaca. Također se zabija u razmake između dijelova kako bi se stvorila veća sila pritiska jednog dijela na drugi i time povećala statička sila trenja među njima, što će osigurati njihovo pouzdano prianjanje. Uz enormne sile primijenjene na klin, on mora biti vrlo jak, izrađen od najtvrđeg materijala. „Alati za probijanje“ mnogih životinja i biljaka – kandže, rogovi, zubi i trnje – imaju oblik klina (promijenjena nagnuta ravnina); šiljasti oblik glave brzokretne ribe sličan je klinu. Mnogi od ovih klinova imaju vrlo glatke tvrdim površinama, čime se postiže njihova velika oštrina.

Slajd 10

Vijak je izumio Arhimed. Njegov vijak je dizajniran da podigne vodu s određene razine na višu. Razmotrite vijak kao uređaj za dobivanje značajnog dobitka na snazi. Zamislimo da je nagnuta ravnina visine h i duljine l smotana u cijev. Okretanjem matice na vijku podižete ga prema nagnutoj ravnini. Pobjeđujete u sili F1 / F2 = h / l, gdje je h visina nagnute ravnine ili korak vijka, l je duljina nagnute ravnine ili opseg l \u003d π D. Prilikom uvrtanja vijka u drvena ploča ili zatezanjem vijka (pričvršćivanje dijelova vijkom ili maticom), sile trenja i elastične sile materijala moraju se svladati toliko velike da je to teško, a ponekad čak i nemoguće učiniti prstima. U ovom slučaju, dobitak u snazi ​​dobiven uz pomoć vijka nije dovoljan, a moraju se koristiti i poluge: odvijači, ključevi. Vijak se koristi kao uređaj za dobivanje snage. NA mjerni instrumenti koriste se svojstva propelera - gubitak u udaljenosti. Vijak se također koristi prema " namjeravanu svrhu“, kako je svojedobno predložio njegov izumitelj: premjestiti žito kroz cijev ili meso u stroju za mljevenje mesa. Točnije postavljeni vijci provode kretanje rezača u tokarilici.

Poluge su raširene u svakodnevnom životu. Bilo bi vam puno teže otvoriti čvrsto zašrafljenu slavinu da nema ručku od 3-5 cm, što je mala, ali vrlo učinkovita poluga. Isto vrijedi i za ključ kojim odvrnete ili zategnete vijak ili maticu. Što je ključ duži, to će vam biti lakše odvrnuti ovu maticu, ili obrnuto, možete je jače zategnuti. Pri radu s posebno velikim i teškim vijcima i maticama, na primjer, pri popravku raznih mehanizama, automobila, alatnih strojeva, koriste se ključevi s ručkom do metar.

Još jedan upečatljiv primjer poluge u svakodnevnom životu su najobičnija vrata. Pokušajte otvoriti vrata gurajući ih blizu šarki. Vrata će vrlo teško pokleknuti. Ali što je dalje od šarki na vratima mjesto primjene sile, to će vam biti lakše otvoriti vrata.

Naravno, poluge su također sveprisutne u tehnologiji. Najočitiji primjer je ručica mjenjača u automobilu. Kratki krak poluge je dio koji vidite u kabini. Duga ruka poluge skrivena je ispod dna automobila, a otprilike je duplo duža od kratke. Kada pomaknete ručicu iz jednog položaja u drugi, duga ruka u mjenjaču prebacuje odgovarajuće mehanizme. Ovdje također možete vrlo jasno vidjeti kako duljina kraka poluge, raspon njenog hoda i sila potrebna za pomicanje međusobno koreliraju.

Na gradilištu se nalaze poluge: bager, dizalica, kolica, otpad.

Primjer poluge koja daje dobitak u snazi ​​su škare za papir, rezači žice, metalne škare, lopata.

Mnogi strojevi imaju poluge raznih vrsta: ručka šivaćeg stroja, pedale ili ručna kočnica bicikla, tipke klavira su svi primjeri poluga. Vaga je također primjer poluge.

Primjer poluge koja daje gubitak snage je veslo. Ovo je neophodno za postizanje dobitka na udaljenosti. Što je dio vesla dulje spušten u vodu, to je njegov radijus rotacije i brzina veći.

Tako možemo osigurati da je polužni mehanizam vrlo raširen kako u našem svakodnevnom životu tako i u raznim mehanizmima.

Imamo pravo bez pretjerivanja reći da je svaka osoba puno jača od sebe, odnosno da naši mišići razvijaju silu puno veću od one koja se očituje u našim postupcima.

Je li takav uređaj prikladan? Na prvi pogled, kao da nije, ovdje vidimo gubitak snage, koji se nikako ne nagrađuje. Ipak, prisjetimo se starog zlatno pravilo» mehanika: ono što se gubi na snazi ​​dobiva se u kretanju. Ovdje dolazi do povećanja brzine: naše se ruke kreću 8 puta brže od mišića koji ih kontroliraju. Način na koji su mišići pričvršćeni, što vidimo kod životinja, daje udovima agilnost pokreta, važniju u borbi za postojanje nego snagu. Bili bismo izuzetno spora stvorenja da naše ruke i stopala nisu raspoređeni po ovom principu.

Poluge u svakodnevnom životu i tehnologiji

Poluge su raširene u svakodnevnom životu. Bilo bi vam puno teže otvoriti čvrsto zašrafljenu slavinu da nema ručku od 3-5 cm, što je mala, ali vrlo učinkovita poluga. Isto vrijedi i za ključ kojim odvrnete ili zategnete vijak ili maticu. Što je ključ duži, to će vam biti lakše odvrnuti ovu maticu, ili obrnuto, možete je jače zategnuti. Pri radu s posebno velikim i teškim vijcima i maticama, na primjer, pri popravku raznih mehanizama, automobila, alatnih strojeva, koriste se ključevi s ručkom do metar.

Još jedan upečatljiv primjer poluge u svakodnevnom životu su najobičnija vrata. Pokušajte otvoriti vrata gurajući ih blizu šarki. Vrata će vrlo teško pokleknuti. Ali što je dalje od šarki na vratima mjesto primjene sile, to će vam biti lakše otvoriti vrata.

Naravno, poluge su također sveprisutne u tehnologiji. Najočitiji primjer je ručica mjenjača u automobilu. Kratki krak poluge je dio koji vidite u kabini. Duga ruka poluge skrivena je ispod dna automobila, a otprilike je duplo duža od kratke. Kada pomaknete ručicu iz jednog položaja u drugi, duga ruka u mjenjaču prebacuje odgovarajuće mehanizme. Ovdje također možete vrlo jasno vidjeti kako duljina kraka poluge, raspon njenog hoda i sila potrebna za pomicanje međusobno koreliraju.

Na gradilištu se mogu naći poluge: bager, dizalica, kolica, poluga.

Primjer poluge koja daje dobitak u snazi ​​su škare za papir, rezači žice, metalne škare, lopata.

Mnogi strojevi imaju poluge raznih vrsta: ručka šivaćeg stroja, pedale ili ručna kočnica bicikla, tipke klavira su svi primjeri poluga. Vaga je također primjer poluge.

Primjer poluge koja daje gubitak snage je veslo. Ovo je neophodno za postizanje dobitka na udaljenosti. Što je dio vesla dulje spušten u vodu, to je njegov radijus rotacije i brzina veći.

Tako možemo osigurati da je polužni mehanizam vrlo raširen kako u našem svakodnevnom životu tako i u raznim mehanizmima.

Imamo pravo bez pretjerivanja reći da je svaka osoba puno jača od sebe, odnosno da naši mišići razvijaju silu puno veću od one koja se očituje u našim postupcima.

Je li takav uređaj izvediv? Na prvi pogled čini se da nije – ovdje vidimo gubitak snage koji se nikako ne nagrađuje. Međutim, sjetite se starog "zlatnog pravila" mehanike: ono što se gubi na snazi ​​dobiva se u kretanju. Ovdje dolazi do povećanja brzine: naše se ruke kreću 8 puta brže od mišića koji ih kontroliraju. Način vezivanja mišića koji vidimo kod životinja daje udovima agilnost pokreta koja je važnija u borbi za postojanje nego snaga. Bili bismo izuzetno spora stvorenja da naše ruke i stopala nisu raspoređeni po ovom principu.