Практико-ориентированный проект на тему: «Ворот – простой механизм в быту и технике».

1. Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

2. Гимназия г. Ливны

Практико-ориентированный проект

на тему:

«Ворот – простой механизм в быту и технике»

Подготовил ученик 7-Г класса: Каверин Егор

Руководитель: Дорофеева М.Н.

2023 г

Содержание

Введение 3

I Теоретическая часть 4

1 Простые механизмы и их виды 4

1. Наклонная плоскость 4

   1. Клин 5

   2. Винт 5

2. Рычаг 6

   1. Блок 7

   2. Ворот 8

II Практическая часть 10

Заключение 13

Литература 14

Введение

С давних времен люди использовали приспособления, позволяющие получить выигрыш в силе. Все они устроены по-разному, но в них обязательно имеются так называемые простые механизмы. Их используют до сих пор в различных устройствах. Поэтому я решил расширять знания о простых механизмах, об их использовании в повседневной жизни.

В кабинете физики нет оборудования, позволяющего наглядно изучать один из простых механизмов – ворот, поэтому цель моего проекта: создание модели колодца для изучения простого механизма - ворот.

Задачи:

1.Рассказать о видах простых механизмов.

2.Изучить устройства, использующие принцип ворота.

3.Создание модели колодца.

4.Демонстрация ворота с помощью модели колодца.

5.Выступить с данной темой перед аудиторией.

Если мы будем знать, как работают простые механизмы, то возможность создания в будущем новых устройств, которые облегчат труд человека, возрастёт.

I Теоретическая часть

1. Простые механизмы и их виды

На протяжении всей истории человек старался механизировать свой повседневный труд, чтобы затрачивать на него меньше усилий. Для этого он использовал устройства и механизмы, которые поначалу были очень простыми, но постепенно усложнялись.

Простые механизмы — приспособления, служащие для преобразования вектора силы по величине и направлению.

Виды простых механизмов:

- наклонная плоскость и её разновидности: клин и винт;

- рычаг и его разновидности: блок и ворот.

1.1 Наклонная плоскость

Много веков назад люди убедились в том, что гораздо легче перемещать тяжелые грузы по наклонной плоскости.

Наклонная плоскость является простым механизмом, который используют для того, чтобы сэкономить силу при вертикальном перемещении различных грузов.

Вкатывая груз по наклонной плоскости, прикладывают меньшую силу, чем поднимать его на веревках, но при этом выполняется одна и та же работа.

1.1.1 Клин

Люди поняли, что гораздо легче колоть бревна и камни, если пользоваться треугольным куском дерева и бить по другому его концу. Такое приспособление назвали клином.

Клин — простой механизм в виде призмы, рабочие поверхности которого сходятся под острым углом. Используется для раздвижения, разделения на части. Это разновидность наклонной плоскости.

1.1.2 Винт

Винт можно представить как наклонную плоскость, обёрнутую вокруг цилиндра. Это устройство, совершающее вращательное движение с закреплёнными перпендикулярно оси вращения лопастями. Ещё одна разновидность наклонной плоскости.

1.2 Рычаг

Тяжелые грузы легче перемещать с помощью длинной палки, называемой рычагом.

Рычаг - это любое твердое тело, способное вращаться вокруг неподвижной точки. Эта точка называется опорой рычага. Вам придется приложить усилия, чтобы нажать на рычаг и поднять груз, но это требует значительно меньше усилий, чем перетаскивание груза.

Существует легенда, что Архимед, восхищённый открытием правила рычага, воскликнул: «Дайте мне точку опоры, и я подниму Землю!». С помощью рычагов три тысячи лет назад при строительстве пирамид в Древнем Египте передвигали и поднимали на большую высоту тяжёлые каменные плиты.

1.2.1 Блок

Блок - простой механизм, представляющий собой колесо с желобом по окружности для каната или цепи, способное свободно вращаться вокруг своей оси. По жёлобу пропускают верёвку, трос или цепь. Блоки бывают подвижные и неподвижные. Неподвижным блоком называют такой блок, ось которого закреплена и при подъёме грузов не поднимается и не опускается. Подвижный блок — это блок, ось которого поднимается и опускается вместе с грузом.

Блок – разновидность рычага. Используют блоки для поднятия тяжестей.

При помощи рычага можно маленькой силой уравновесить большую силу.

1.2.2 Ворот

Ворот — это древнейший механизм, состоящий из станка, в середине которого находится вал, который вертят посредством рычагов и таким образом навивают на него веревку. С помощью этого ворота передвигают или поднимают разные тяжести. Этот механизм меня особенно заинтересовал. Я решил изучить его применение в быту и технике.

Ворот издревле применяется для поднятия воды из колодца. К барабану, способному вращаться вокруг своей оси, прикреплены верёвка и рукоять. Когда мы вращаем рукоятку — вращается и цилиндр, а верёвка наматывается на него, поднимая или опуская груз. 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.

Примером ворота служит и обычная отвёртка, ведь она тоже является цилиндром (это металлический стержень с плоским или фигурным концом) с прикреплённой к нему рукояткой. Взгляните на фотографию и чертёж справа: вид «с торца». При вращении отвёртки мы получаем выигрыш в силе.

Педали велосипеда, вращающие звёздочку, - ещё один пример ворота.

Также механизм ворота используется в рулевом колесе автомобиля, штурвале судна.

В устройстве циркулярной пилы применяется всё тот же простой механизм – ворот.

Лебедка – конструкция, состоящая из двух воротов с промежуточными передачами в механизме привода.

Все эти приспособления устроены по-разному, но во всех имеется так называемый простой механизм - ворот. Так как в кабинете физики нет оборудования, позволяющего наглядно изучать его, я решил создать модель колодца и продемонстрировать работу этого механизма.

II Практическая часть

На начальном этапе построения модели колодца мной были заготовлены необходимые материалы: доска, саморезы, бамбуковые палочки, клей ПВА, оцилиндрованный брус, рукоятка, масло для пропитки дерева, декоративное ведро и цепь.

Из доски было сделано основание колодца.

К основанию колодца из реек я прикрепил две боковые вертикально расположенные стойки.

После этого наступил самый ответственный этап. На стойки в горизонтальном положении я прикрутил ворот с рукояткой. Его я сделал из оцилиндрованного бруса. Ворот и будет служить простым механизмом поднятия воды из колодца.

Крышу колодца я сделал из рейки и бамбуковых палочек.

Колодец я пропитал маслом для дерева, чтобы придать модели блеск. К вороту прикрепил цепь с декоративным ведром, чтобы можно было наглядно демонстрировать работу этого механизма.

Модель колодца готова, и я могу показать вам его работу.

Заключение

Таким образом, цель моей работы достигнута, поставленные задачи выполнены. Я изучил виды простых механизмов, их применение в повседневной нашей жизни. Созданный продукт моей работы, «Модель колодца», позволил наглядно изучить один из видов простого механизма – ворот. Практическая значимость выполненной работы состоит в том, что её материалы учитель может использовать на уроках физики и внеурочной деятельности, а «Модель колодца» для демонстрации и наглядного изучения одного из видов простого механизма – ворот.

Литература

1. Перышкин А.В. Физика. 7 кл.: учебник/ А.В. Перышкин. – 5-е изд., стереотип. – М.:6 Дрофа, 2016. – 224с.: ил

2. Интернет ресурсы

   1. http://infourok.ru

   2. http://nsportal.ru

   3. http://class-fizika.narod.ru

   4. http://fizika.ru

8