Простые механизмы (7 класс)
1 / 1

В современной технике для переноса грузов используются механизмы, составными частями которых можно назвать простые механизмы.

Механические устройства, служащие для преобразования величины или направления силы, называют простыми механизмами. К ним относятся рычаги, блоки, клин, винт, наклонная плоскость, ворот.

Рычаг это твердое тело, способное вращаться вокруг неподвижной опоры.

Различают два вида рычагов. У рычага 1-го рода неподвижная точка опоры O располагается между линиями действия приложенных сил (двусторонний рычаг), а у рычага 2-го рода она располагается по одну сторону от них (односторонний рычаг).


 
 

Кратчайшее расстояние между точкой опоры и прямой, вдоль которой действует на рычаг сила, называется плечом силы.

Условие равновесия рычага: рычаг находится в равновесии тогда, когда силы, действующие на него, обратно пропорциональны плечам этих сил.



Условие равновесия рычага можно записать по-другому:

F1 l1 = F2 l2

Произведение силы на ее плечо называют моментом силы и обозначают М. Момент силы измеряется в Н∙м

Тогда условие равновесия рычага можно сформулировать так: рычаг находится в равновесии, если моменты сил одинаковы  М1 = М2

В наше время рычаги находят широкое применение как на производстве (например, подъемные краны), так и в быту (ножницы, кусачки, весы и т. д.).

Блок представляет собой устройство, имеющее форму колеса с желобом, по которому пропускают веревку, трос или цепь.

Различают два основных вида блоков — подвижный и неподвижный.

У неподвижного блока ось закреплена и при подъеме грузов не перемещается, а у подвижного блока ось перемещается вместе с грузом.

Неподвижный блок не дает выигрыша в силе. Его применяют для того, чтобы изменить направление действия силы. Так, например, прикладывая к веревке, перекинутой через такой блок, силу, направленную вниз, мы заставляем груз подниматься вверх.



С подвижным блоком по-другому. Этот блок позволяет уравновесить силу, в 2 раза большую.  Это объясняется тем, что одно плечо (ОА) в 2 раза меньше, чем другое (ОВ), поэтому сила F вдвое меньше, чем сила Р.

Это означает, что выигрыш, в силе, получаемый с помощью подвижного блока, равен 2.

На практике часто применяют комбинацию подвижного блока с неподвижным. Это позволяет изменить направление силового воздействия с одновременным двукратным выигрышем в силе.

Ворот состоит из цилиндра (барабана) и прикрепленной к нему рукоятки. Этот простой механизм был изобретен в глубокой древности. Чаще всего его применяли для подъема воды из колодцев.

Выигрыш в силе, даваемый воротом, определяется отношением радиуса окружности, описываемой рукояткой, к радиусу цилиндра, на который намотана веревка.

 «Золотое» правило механики: ни один из простых механизмов не дает выигрыша в работе, во сколько раз мы выигрываем в силе, во столько раз мы проигрываем в расстоянии.


 Пройти тест для самопроверки


Описание курса | Тесты (1)