Рычаг
« Механизм » в переводе с греческого « орудие, машина »
Простые механизмы - это приспособления, служащие для выигрыша (преобразования) силы.
Малой силой удержать большую силу
Рычаг - твердое тело, способное поворачиваться вокруг неподвижной опоры.
рычаг
Как древние строители смогли построить пирамиду в Египте???
Каждый блок весил
более тонны…
ВО – плечо силы F 2
ОА – плечо силы F 1
Плечо силы – кратчайшее
расстояние
от оси вращения
до точки приложения силы.
Обозначают ℓ , [ℓ ] = м
т. О- единственная неподвижная точка рычага -точка опоры.
Рычаг имеет столько плеч сколько к нему приложено сил
Рычаги
Рычаг 2-го рода.
Рычаг 1-го рода.
Силы приложены по обе стороны от точки опоры
Силы приложены по одну сторону от точки опоры
F 1
l 2
l 1
А
О
l 2
В
О
В
А
l 1
F 1
F 2
F 2
Рычаги первого рода
Рычаги второго рода
Рычаг находится в равновесии , если отношение сил
равно обратному
отношению плеч
где F 1 и F 2 — силы, действующие на рычаг,
ℓ 1 и ℓ 2 — плечи этих сил.
Правило равновесия рычага было установлено Архимедом около 287—212 гг. до н. э.
Условие равновесия рычага
Рычаг находится в равновесии тогда, когда силы, действующие на него, обратно пропорциональны плечам этих сил
Слайд 13. Условие, при котором рычаг находится в равновесии под действием приложенных к нему сил, можно установить на опыте. Для этого к рычагу по обе стороны будем привешивать различные грузы так, чтобы рычаг каждый раз оставался в равновесии. Для каждого случая измерим модули сил и их плечи. В первом случае сила в 2 Н уравновешивает силу в 3 Н. При этом видно, что плечо меньшей силы в 1,5 раза больше плеча большей силы. Во втором случае (щелчок мышью) силы отличаются друг от друга в два раза, во столько же раз плечо меньшей силы больше плеча большей силы.
Слайд 14. На основании этих опытов приходим к выводу (щелчок мышью): Рычаг находится в равновесии тогда, когда силы, действующие на него, обратно пропорциональны плечам этих сил. Это правило можно записать в виде формулы (щелчок мышью).
или
Меньшей силой можно при помощи рычага
уравновесить большую силу.
Момент силы
Условие равновесия рычага :
=
М 1
М 2
Момент силы
дает поворот
рычага
произведение модуля силы, вращающей тело, на ее плечо.
М = F· Ɩ = [ Н·м ]
М 1 = F 1 · Ɩ 1
= 2 Н · 4 м = 8 Н м
М 2 = F 2 · Ɩ 2
= 4 Н · 2 м = 8 Н м
М 1 = - М 2
Задача на вычисление мускульной силы бицепсов
Дано:
l 1 =4 см
l 2 = 32 см
F 2 =1,2 Н
Найти: F 1
СИ:
0,04м
0,32м
Решение:
=
l
F
l
F
2
2
1
1
Ответ: 9,6 Н.
Проигрыш в силе в 8 раз!
Проигрывая в силе , мы во столько же раз выигрываем в расстояние !
Задачи:
- . На рычаг действует сила 5 Н. Плечо силы равно 50 см. Чему равен момент этой силы?
- Момент силы F1 равен 1 Нм. На каком расстоянии справа от оси вращения нужно прикрепить груз весом 4Н, чтобы рычаг находился в равновесии?
Ответ: 25 см.
Лабораторная работа
- «Исследование условий равновесия рычага»
16
16
Вывод : Рычаг находится в равновесии тогда, когда силы, действующие на него, обратно пропорциональны плечам этих сил F 2 ℓ 1 ----- = ----- F 1 ℓ 2
16
Домашнее задание
§ 32. Подготовиться к лабораторной работе №9.