Коли люди почали використовувати блоки, важелі, коміри виявили, що переміщення, що здійснюються при роботі простих механізмів, виявилися пов'язані з силами що розвиваються цими механізмами.

Це правило в давнину було сформульовано так: те, що ми виграємо в силі, ми програємо в дорозі. Дане положення загальне, але дуже важливе, і отримало в назву золоте правило механіки.

Врівноважити важіль за допомогою двох різних за модулем сил. На плечі l 1 діє сила F 1 , на плечі l 2 діє сила F 2 , під дією цих сил важіль знаходиться в рівновазі Потім приведемо важіль в рух. За один і той же час точка прикладання сили F 1 пройде шлях S 1, а точка прикладання сили F 2 пройде шлях S 2 (рис.1).

Мал. 1

Якщо виміряти модулі цих сил і шляхи, пройдені точками докладання зусиль, то отримаємо рівність:.

З цієї рівності бачимо, у скільки разів відрізняються сили, прикладені до важеля, в стільки ж разів обернено пропорційно будуть відрізнятися шляху, вчинені точками прикладання сили.

За допомогою властивостей пропорції переводимо цей вислів в інший вид: - твір сили F 1 на шлях S 1 дорівнює добутку сили F 2 на шлях S 2. Твір сили на шлях називається роботою, в цьому випадку роботи рівні A 1 \u003d A 2. Важіль не дає виграшу в роботі, такий же висновок можна зробити про будь-який інший найпростіший механізм.

Золоте правило механіки: жоден механізм не дає виграшу в роботі. Виграючи в силі, ми програємо в дорозі і навпаки.

Розглянемо нерухомий блок. Закріпимо блок в осі і прикріпимо два вантажу до мотузках блоку, потім перемістив один вантаж вниз, вантаж, переміщений вниз пройшов відстань S, а вантаж, який перемістився вгору, пройшов таку ж відстань S.

Сили рівні, шляхи, пройдені тілами, теж рівні, це означає, що роботи теж рівні, а нерухомий блок не дає виграшу в роботі.

Розглянемо рухливий блок. Закріпимо один кінець мотузки, припустимо його через рухливий блок і прикріпимо другий кінець до динамометру, до блоку підвісимо вантажі. Відзначимо положення вантажів на штативі, піднімемо вантажі на відстань S 1, також відзначимо і повернемо в початкове положення, тепер відзначимо на штативі положення гачка динамометра. Знову піднімаємо вантажі на відстань S 1 і відзначаємо положення гачка динамометра в цьому випадку (рис. 2).

Мал. 2

Для підйому вантажу на висоту S 1 довелося витягнути мотузку практично в два рази відрізняється від відстані, яку виконав вантаж. Рухомий блок дає виграш в силі, а в роботі не дає, у скільки разів виграємо в силі, в стільки разів програємо у шляху.

Умова. За допомогою рухомого блоку вантажник підняв ящик з інструментами на висоту S 1 \u003d 7 м, прикладаючи силу F 2 \u003d 160 Н. Яку роботу зробив вантажник A 2?

Для того щоб знайти роботу, необхідно наступне:.

S 2 - величина переміщення мотузки.

У скільки разів виграємо в силі, в стільки разів програємо у шляху, тому, тоді.

Відповідь: робота, яку зробив вантажник, 2,24 кДж.

Багатовікова практика доводить, що жоден простий механізм не дає виграшу в роботі, можна, виграючи в силі, програти в дорозі і навпаки - в залежності від умов завдання, яку необхідно вирішити.

1. Лукашик В.І., Іванова Є.В. Збірник завдань з фізики для 7-9 класів загальноосвітніх установ. - 17-е изд. - М .: Просвещение, 2004.
2. Перишкін А.В. Фізика. 7 кл. - 14-е изд., Стереотип. - М .: Дрофа, 2010 року.
3. Перишкін А.В. Збірник завдань з фізики, 7-9 кл .: 5-е изд., Стереотип. - М: Видавництво «Іспит», 2010.

1. Home-edu.ru ().
2. Getaclass.ru ().
3. School-collection.edu.ru ().
4. School-collection.edu.ru ().

Домашнє завдання

1. Для чого застосовують прості механізми, якщо вони не дають виграшу в роботі?
2. За допомогою важеля підняли вантаж масою 200 кг. На яку висоту було піднято вантаж, якщо сила, що діє на довге плече важеля, зробила роботу 400 Дж.
3. За допомогою рухомого блоку вантаж підняли на 3 м. Наскільки довелося витягнути вільний кінець мотузки?

Тема: Блоки. «Золоте правило» механіки.

Провела вчитель фізики

МОУ КСОШ №2

Рижова Е.В.

Мета уроку: 1. Дати поняття нерухомого та рухомого блоків.

2. Обчислити виграш в силі для рухомого блоку.

3. Сформулювати «золоте правило» механіки.

Обладнання: комп'ютер, презентація,

Фізика 7 клас.

Хід уроку:

План уроку:

1. Перевірка виконання домашнього завдання.

2. Виклад нового матеріалу.

а) визначення нерухомого та рухомого блоків.

б) відсутність виграшу в силі для нерухомого блоку.

в) виграш в силі, що дається рухомим блоком.

г) постановка питання про можливість отримання виграшу в роботі.

д) відсутність виграшу в роботі при використанні простих механізмів.

е) використання прості механізмів.

3. Закріплення матеріалу.

4. Підсумок уроку.

5. Домашнє завдання.

1. Перевірка виконання домашнього завдання.

Учитель перевіряє виконання завдання у учнів. Що стосується труднощів учнів вчитель коментує правильне виконання першої частини завдання.

2. Виклад матеріалу.

а) визначення нерухомого та рухомого блоків.

Блоки-це колесо з жолобом по колу для каната або ланцюга, вісь якого жорстко прикріплена до стіни або сволока. Блоки застосовуються в вантажопідйомних пристроях.
система блоківі тросів, призначена для підвищення вантажопідйомності, називається поліспасти ( слайд 4).

б) відсутність виграшу в силі для нерухомого блоку.

Рухомий і нерухомий блоктакі ж древні механізми, як і важелі. Уже в 212 р.до н.ери за допомогою гаків і захоплень, з'єднаних з блоками, сіракузці захоплювали у римлян кошти облоги. спорудоювійськових машин і обороною міста керував Архімед (слайд 5).

нерухомий блокАрхімед розглядав як рівноплечого важіль. моменти силпо обидва боки блоку однакові\u003d\u003e Однакові і сили, що створюють ці моменти: Виграшу в силі він не дає, але дозволяє змінити напрямок дії сили, що іноді необхідно.

в) виграш в силі, що дається рухомим блоком.

П одвіжний блокАрхімед брав за неравноплечіе важіль, що дає виграш в силі в 2 рази (слайд 6)

Щодо центру обертання діють моменти сил, які при рівновазі повинні бути рівні.

Г) постановка питання про можливість отримання виграшу в роботі.

Архімедвивчив механічні властивості рухомого блоку і застосував його на практиці. За свідченням Афінея, "для спуску на воду велетенського корабля, побудованого Сиракузським тираном Гиероном, придумували багато способів, але механік Архімед один зумів зрушити корабель з допомогою небагатьох людей; Архімед влаштував блок і за допомогою нього спустив на воду величезний корабель, він перший придумав пристрій блоку"(Слайд 7,8)

д) відсутність виграшу в роботі при використанні простих механізмів.

Спортивні вітрильні судна, як і вітрильники минулого, не можуть обійтися без блоківгирею. при постановці вітрил і управління ними. Сучасним судам потрібні блоки для підйому сигналів, шлюпок (слайд 9)

комбінаціярухомих і нерухомих блоків на лінії електрифікованих залізниці для регулювання натягу проводів (слайд 10).

З истеми блоківможуть користуватися планеристи для підйому в повітря своїх апаратів (слайд 11).

«Золоте правило» механіки (слайд 12)

У скільки разів виграємо в силі, в стільки разів програємо у відстані.

е) Використання простих механізмів.

Воріт-це два колеса,з'єднані разом і обертові навколо однієї осі,наприклад, криничнийворіт з ручкой.Такое складне громіздке пристрій середньовічного періоду - воріт або ступальние колеса широко використовувалися в рудниковому справі. Їх приводили в рух люди, ступаючи по планок колеса (слайд 13)

Воріт можна розглядати як неравноплечіе важіль: виграш в силі, що дається їм, залежить від співвідношення радіусів R і r (слайд 14)

лебідка - конструкція, що складається з двох коміромз проміжними передачами в механізмі прівода.Грузопод'емность сучасних лебідок може бути понад 100 кН. Вони працюють на канатних дорогах, на бурових установках, виконують будівельно-монтажні і вантажно-розвантажувальні роботи (слайд 15)

ЗУБЧАТА ПЕРЕДАЧА- система знаходяться в зачепленні зубчастих коліс (шестерень) в якійсь мірі аналогічна коміра (слайд 16).

З давнини прості механізми часто використовувалися комплексно, в самих різних поєднаннях.
комбінований механізм складається з двох або більшої кількості простих. Це не обов'язково складний пристрій; багато досить прості механізми теж можна вважати комбінованими.
наприклад, в м'ясорубці є воріт(Ручка), гвинт(Проштовхує м'ясо) і клин (Ніж-різак). стрілки наручних годинниківповертаються системою зубчастих колісрізного діаметру, що знаходяться в зачепленні один з одним. Один з найбільш відомих нескладних комбінованих механізмів - домкрат.Домкрат являє собою комбінацію гвинта і ворота.

прості механізми- це трудівники зі стажем роботи більш ніж 30 століть, але іні нітрохи не постаріли (слайд 18-19)

На будь-який будівельному майданчику працюють баштові підйомні крани - це поєднання важелів, блоків, коміром.Залежно від " спеціальності"Крани мають різні конструкції і характеристики (слайд 20,21,22).

Прості механізми допоможуть пересунути будинок, щоб розширити вулицю. Під будинок підводять рами, опускають на катки, укладені на рейки, і включають електролебідки (слайд 23).

Похила площина (слайд 23-28).

3. Закріплення матеріалу.

Рішення задач (слайд 29).

1. Через нерухомий блок перекинута мотузка. Один кінець її прикріплений до пояса монтажника, а другий він тягне вниз з деякою силою. Яка ця сила, якщо вага робочого 700 Н? Тертям в блоці і масою мотузки знехтувати.

2. Як відомо, нерухомий блок виграшу в силі не дає. Однак при перевірці динамометром виявляється, що сила, що утримує вантаж на нерухомому блоці, трохи менше сили тяжіння вантажу, а при рівномірному підйомі більше її. Чим це пояснюється?

3. Чому у підйомних будівельних кранів гак, який переносить вантаж, закріплений не на Наприкінці троса, а на обоймі рухомого блоку?

Відповіді (слайд 30)

1. Чинну на монтажника силу тяжіння врівноважує сума сил пружності звисаючих з блоку кінців мотузки. Тому сила натягу кожного з них дорівнює половині ваги людини. Значить, робочий тягне кінець мотузки з силою 350 Н.

2.Действіем сили тертя.

3.Так кріплення дає можливість зменшити натяг троса вдвічі
(Якщо не враховувати тертя в блоках).

4. Підсумок уроку (слайд 31)

1. Який блок називають нерухомим, а який рухомим?

2. З якою метою застосовують нерухомий блок?

3. Який виграш у силі дає рухливий блок?

4. Чи можна розглядати нерухомий і рухомий блоки як важелі?

5. В чому полягає «золоте правило» механіки?

5. Домашнє завдання (Слайд 32)

П. 59, 60; упр. 31 (1,2,3).

Завантажити відео і вирізати мп3 - у нас це просто!

Наш сайт - це відмінний інструмент для розваг і відпочинку! Ви завжди можете переглянути і скачати онлайн-відео, відео приколи, відео прихованої камери, художні фільми, документальні фільми, аматорське і домашнє відео, музичні кліпи, відео про футбол, спорт, аварії і катастрофи, гумор, музика, мультфільми, аніме, серіали і багато інших відео абсолютно безкоштовно і без реєстрації. Конвертувати це відео в mp3 і інші формати: mp3, aac, m4a, ogg, wma, mp4, 3gp, avi, flv, mpg і wmv. Онлайн Радіо - це радіостанції на вибір по країнам, стилям і якості. Онлайн Анекдоти - це популярні анекдоти на вибір по стилям. Порізка mp3 на рінгтони онлайн. Конвертер відео в мп3 та інші формати. Онлайн Телебачення - це популярні TV канали на вибір. Мовлення телеканалів проводиться абсолютно безкоштовно в режимі реального часу - ефір онлайн.