Презентация по теме"Золотое правило механики"

Определим работы сил, приложенных к рычагу?

s 1

s 2

F 2

F 1

F 1 s 1 = F 2 s 2

=

=

известно, что А = F s

следовательно А 1 = А 2

При использовании рычага выигрыша в работе

не получают

Дайте мне точку опоры -

Архимед ок. 287-212 гг.до н.э.

Смог ли бы Архимед это сделать, если бы ему дали точку опоры?

и я подниму Землю!

Определим работы сил, приложенных к неподвижному блоку?

т.к. F 1 = F 2

и s 1 = s 2

то А 1 = А 2

Неподвижный блок не даёт выигрыша в работе

Определим работы сил, приложенных к подвижному блоку?

P

1

F

2

h

2h

= 2, но

=

Выигрывая в 2 раза в силе, проигрываем

в 2 раза в расстоянии

Подвижный блок

не даёт выигрыша

в работе

Многовековая практика показала, что

ни один из механизмов не даёт выигрыша в работе.

Применяют различные механизмы для того, чтобы в зависимости от условий работы выиграть в силе или пути.

«Золотое правило» механики

Во сколько раз выигрываем в силе, во столько раз проигрываем в расстоянии.

КПД простых механизмов

Что должны узнать?

1. Какую работу называют полезной, какую полной?

2. Почему на практике совершённая работа больше, чем полезная?

3. Что такое коэффициент полезного действия?

4 . Может ли КПД быть больше единицы?

5. Как можно увеличить КПД?

Какую работу необходимо совершить на практике?

Какую работу называют полезной, какую полной?

Задание:

Бочку массой 200 кг надо поднять на борт корабля на высоту 10 м.

Вопросы:

1. Какую работу нужно совершить, чтобы выполнить задание?

2. Для чего грузчики используют наклонную плоскость?

На практике совершённая с помощью механизма полная работа Аз всегда несколько больше полезной работы.

5. Учитывали ли мы при расчёте работы действие сил трения и сопротивления?

3. В чём выигрывают грузчики, применяя наклонную плоскость, а в чём проигрывают?

A = F ∙s = m∙ g∙ s = 200 кг ∙ 10 Н/кг ∙ 10 м = 20 000 Дж

6. Необходимо ли на практике совершить дополнительную работу для преодоления сил трения и сопротивления?

Работу, которую необходимо совершить непосредственно для выполнения конкретного задания, называют ПОЛЕЗНОЙ.

4. Получают ли грузчики выигрыш в работе, применяя наклонную плоскость?

Ап

или

Ап / Аз

Полезная работа – эта работа, которую нам необходимо было сделать .

Полная (затраченная) работа – эта работа, которая была затрачена при перемещении тела с помощью механизма .

Затраченная работа

Полезная работа

Полезная работа меньше, чем полная

Коэффициент полезного действия (КПД)

Отношение полезной работы к полной работе называется коэффициентом полезного действия механизма

Ап

Аз

КПД =

Коэффициент полезного действия не может быть больше 1 (или 100 %), т.к. на практике всегда действуют силы сопротивления.

Ап

Аз

η=

∙ 100 %

«эта»

Как увеличить КПД?

Учитывали ли мы при расчёте работы:

Наклонная плоскость

Блок

Рычаг

Вес рычага?

Трение между телом и плоскостью?

Вес блока?

Вес крючков?

Вес верёвок?

Трение?

Трение?

Для увеличения КПД необходимо уменьшить трение и использовать лёгкие, но прочные материалы

Реши задачу

На коротком плече рычага подвешен груз массой 100 кг. Для его подъёма к длинному плечу приложили силу 250 Н. Груз подняли на 0,08 м, при этом точка приложения движущей силы опустилась на 0,4 м. Найти КПД рычага.

Ап

кг ∙Н∙м∙%

Аз

m = 100 кг

g = 9,8 Н/кг

F = 250 Н

h 1 = 0,08 м

h 2 = 0,4 м

η = ?

[ η ] = [

% ]

=

η =

∙ 100 %

Н ∙кг∙м

h 1

100 ∙10∙0,08∙100

η =

Aп = P ∙ h 1

250 ∙0,4

h 2

Aз = F ∙ h 2

= 80 %

F

P = m∙g

Ответ: η = 80 %

m ∙ g ∙ h 1

η =

∙ 100 %

F ∙ h 2

Домашнее задание

Устно: § 33, 34 читать, отвечать на вопросы;

Письменно: задание 24(1,2,3)

Спасибо за работу на уроке!