Практическая работа по теме "Простые механизмы"

Тема: Простые механизмы

Простыми механизмами (греч. "механэ" - машина, орудие) называют приспособления, служащие для преобразования силы. В большинстве случаев простые механизмы применяют для того чтобы получить выигрыш в силе, т.е. увеличить силу действующую на тело, в несколько раз.

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

Колесо - рычаг, так как это твердое тело, вращающееся вокруг оси. Колодезный ворот (бревно с прикрепленной к нему изогнутой ручкой) является рычагом. Ось вращения ворота проходит сквозь бревно. Меньшей силой служит сила руки человека, а большей силой - сила, с которой ведро и свисающая часть цепи тянет вниз.

Блок - простое механическое устройство, позволяющее изменять силу. Неподвижный блок имеет закреплённую ось и предназначен для перенаправления силы. Используется для подъема небольших грузов или для изменения направления силы. Не дает выигрыша в силе.

Подвижный блок имеет свободную ось и предназначен для преобразования сил (для подъема больших грузов, чем предыдущий). Изменяет направление силы. При отсутствии сил трения дает выигрыш в силе в 2 раза

Наклонная плоскость

При отсутствии сил трения наклонная плоскость дает выигрыш в силе во столько раз, во сколько длина больше высоты наклонной плоскости

Клин - одна из разновидностей наклонной плоскости. Ее применяют, чтобы получить выигрыш в силе, то есть при помощи меньшей силы противодействовать большей силе

Винт является второй разновидностью наклонной плоскости. Происходит преобразование движения: вращательное движение штопора приводит к его поступательному движению.

Практическая работа: «Условие равновесия рычага»

Цель работы: проверить на опыте, при каком соотношении сил и их плеч рычаг находится в равновесии; проверить на опыте правило моментов.

Оборудование: рычаг-линейка на штативе, динамометр, набор грузов с крючками, масштабная линейка.

Ход работы

1.     Соберите установку (см. рисунок)

2.     Перед каждым опытом следует уравновешивать рычаг, вращая гайки на его концах так, чтобы он расположился горизонтально. Подвешивать грузы надо осторожно, придерживая рычаг.

3.     Подвесьте три груза на левую часть рычага на расстоянии, примерно равном 12 см от оси вращения. Опытным путем установите, на каком расстоянии вправо от оси вращения надо подвесить: а) один груз, б) два груза, в) три груза

4.     Считая, что каждый груз весит 1 Н, запишите данные и измеренные величины в таблицу:

№	Сила (на левую часть рычага) - F1, H	Плечо силы - l1, м	Момент силы – М1=F1×l1, Н×м	Сила (на правую часть рычага) – F2, H	Плечо силы – l2, м	Момент силы – М2=F2×l2, Н×м	Отношение сил – F1/F2	Отношение плеч - l1/l2

5.     Вычислите моменты сил, отношение сил и отношение плеч из опытов и полученные результаты запишите в таблицу.

6.              Заполните строчку 4 таблицы для этого опыта. (Возьмите грузы по своему усмотрению и уравновесьте их).

7.     Сравните моменты сил, действующие на рычаг при его равновесии.

_______________________________________________________________________

______________________________________________________________________

8.     Сформулируйте условие (правило) равновесия рычага.

_______________________________________________________________________

______________________________________________________________________

Дополнительное задание

Подвесьте три груза справа от оси вращения рычага на расстоянии 5 см от него.

С помощью динамометра определите, какую силу надо приложить на расстоянии 15 см от оси вращения правее грузов, чтобы удержать рычаг в равновесии. Как направлены в этом случае силы, действующие на рычаг?

-       Запишите длину плеч; этих сил.

-       Вычислите отношение сил и плеч для этого случая и сделайте соответствующий вывод.

На рисунке изображены различные приспособления, действующие по принципу рычага.

На рисунке изображены различные типы рычагов. У одних ось вращения находится между точками приложения сил (а), у других — ось вращения находится на конце рычага, а силы приложены с одной стороны от оси вращения (б).

Выполните следующие задания:

-        Укажите плечи сил. Масштаб: 1 деление = 10 см.

а)___________________________________   б)______________________________________

-        Запишите условия равновесия рычагов.

_______________________________________________________________________

Эксперимент: Металлический стержень находится в равновесии (а). Что произойдет, если один конец стержня изогнуть (б). Проделайте опыт и объясните его.

В каком случае (а, б) палка сильнее давит на плечо? Сопроводите обоснование рисунком с указанием силы и плеча этой силы (в, г).

Стержень, изображенный на рисунке а, находится в равновесии. Сохранится ли равновесие, если к стержню подвесить еще два одинаковых груза (б)? Будет ли стержень в равновесии, если два одинаковых груза подвесить так, как показано на рисунке в?

На рисунке изображена система блоков.

а) ____________________________________

б) ____________________________________

в) ____________________________________

На рисунках а и б изображены неподвижный и подвижный блоки. Рассматривая их как рычаги, укажите точки приложения и направления сил, а также плечи сил. Все обозначения выполните на рисунках со знаком вопроса.

...если бы Архимед знал, как огромна масса Земли (6×10²⁴ кг), то он, вероятно, воздержался бы от приписываемого ему легендой восклицания: "Дайте мне точку опоры, и я подниму Землю!" Ведь для перемещения Земли с помощью воображаемого рычага на 1 см руке Архимеда пришлось бы проделать путь в 10 км!

Краткое описание документа:

В данной работе предложены материалы для проведения практической работы по теме «Простые механизмы" для изучения темы в 7 классе.

Материалы можно использовать для повторения и закрепления учебного материала по данной теме, а также для проведения практической работы в формате дистанционного обучения, что очень актуально в настоящее время.Такой формат выполнения практической работы может быть предложен учащимся, которые по тем или иным причинам не посещают школу.

В практической работе представлен теоретический материал по теме "Простые механизмы" и задания различного формата,.

Результаты своей работы учащиеся оформляют в тетради и высылают фото на проверку.