Простые механизмы
Наклонная плоскость
рычаг
ворот
клин
блок
винт
неподвижный
подвижный
F = P
F = P/ 2
Рычаг представляет собой твёрдое тело, вращающееся вокруг неподвижной опоры.
О – ось вращения
F1, F2 - приложенные силы
ОВ – плечо силы F2
ОА - плечо силы F1
У рычага первого рода точка опоры находится между точками приложения сил.
У рычага второго рода точки приложения сил находятся по одну сторону от точки опоры.
Можно ли предсказать поведение рычага в этой ситуации ?
Вывод: поведение рычага (будет он находиться в равновесии или нет)
зависит от силы (числового значения и направления) и от того, к какой
точке она приложена .
Цели:
доказать экспериментально условие равновесия рычага,
научиться применять правило равновесия рычага,
вывести правило моментов ,
познакомиться с обозначением и единицами измерения момента сил
N опыта
1
Сила F 2 , H
1
2
Плечо силы F 2
Сила F 1 , H
2 0 см
1
Плечо силы F 1
2
10 см
2
10 см
5 см
Во сколько раз отличаются силы? Какая сила больше?
Во сколько раз отличаются плечи сил? Какое плечо больше?
Сравните отношения сил и их плеч.
Условие равновесия рычага :
Рычаг находится в равновесии тогда, когда силы, действующие на него, обратно пропорциональны плечам этих сил.
Стр. 139 -140
Что следует из этого правила ?
Меньшей силой можно при помощи рычага
уравновесить большую силу.
ЕГЭ
F 1 , H
l 1 , м
20
F 2 , H
0,4
l 2 , м
5
?
Ученик выполнил лабораторную работу по исследованию
условий равновесия рычага. Результаты для сил и их плеч, которые он получил, представлены в таблице.
Чему равно плечо l 2 , если рычаг находится в равновесии ?
1) 2,5 м; 2) 1,6 м; 3) 0,25 м; 4) 0,1 м.
2) 1,6 м
ЕГЭ
На рычаг, находящийся в равновесии, действуют
силы = 10 Н и = 4 Н . С какой силой рычаг давит на опору ? Массой рычага пренебречь.
1) 14 Н; 2) 10 Н; 3) 6 Н; 4) 4 Н.
1) 14 Н;
Нет выигрыша в силе
Задача.
На расстоянии 10 см от точки опоры подвешены 4 груза (4Н).
Какую силу надо приложить на расстоянии 20 см, чтобы рычаг находился в равновесии?
Решение:
1 способ. Если плечо больше в 2 раза, то сила должна быть
в 2 раза меньше, т. е. 2 Н
2 способ. Дано: СИ Решение:
Стр. 141
Правило моментов:
Рычаг находится в равновесии под действием двух сил, если момент силы, вращающей его по часовой стрелке, равен моменту силы, вращающей его против часовой стрелки.
М 1 = М 2
М по час = М против
Момент силы характеризует действие силы и показывает,
что оно зависит одновременно и от модуля силы, и от её
плеча.
Сформулируйте правило равновесия рычага.
Сформулируйте правило моментов.
Что такое момент силы? В каких единицах он измеряется?
Д/ з § 56,57
Применение рычагов
Преобразование силы
Выигрыш в силе
Проигрыш в силе