☰ Содержание · Физика

Опыт с рычагом. Простые механизмы

Уроки 34–35 · 2 урока · Н. Ш. Турдиев. Физика, 6 класс, 3-е переработанное издание. Издательство «Нисо Полиграф», Ташкент, 2017
35

Простые механизмы: блок, наклонная плоскость, винт, клин и ворот

Учебник, с. 90–93
ЦельЗнай простые механизмы — блок, наклонную плоскость, винт, клин и ворот — и выигрыш в силе, который они дают.
Новые слова
неподвижный блок · qo‘zg‘almas blokподвижный блок · qo‘zg‘aluvchan blokнаклонная плоскость · qiya tekislikворот · chig‘iriq
Объяснение

Простые механизмы служат для изменения силы или её направления. Неподвижный блок (колесо с неподвижной осью) не даёт выигрыша в силе, он лишь меняет направление: мы тянем вниз, чтобы поднять груз вверх. Подвижный блок (поднимающийся вместе с грузом) даёт выигрыш в силе в 2 раза, но проигрыш в расстоянии в 2 раза. Система из нескольких блоков (полиспаст) даёт больший выигрыш. На наклонной плоскости сила, необходимая для подъёма груза, в идеале равна F = m · g · h : s, где h — высота подъёма, а s — длина плоскости; чем длиннее и положе скат, тем меньше сила. Винт и домкрат, а также клин (топор, нож, гвоздь) — виды наклонной плоскости. Ворот (колодезный ворот) — это цилиндр с рукояткой: он даёт выигрыш в силе R : r, где R — радиус окружности, описываемой рукояткой, а r — радиус цилиндра. Механизм, дающий выигрыш в силе в несколько раз, во столько же раз проигрывает в расстоянии.

Примеры
С подвижным блоком для подъёма груза 100 Н в идеале нужно 100 : 2 = 50 Н.
Для подъёма груза 1000 Н на высоту 2 м по наклонной плоскости длиной 8 м нужна сила F = 1000 · 2 : 8 = 250 Н.
Работа в классе

Наблюдение: найди неподвижный блок (блок для подъёма флага), колодезный ворот, винтовую крышку и пандус и обсуди, какой выигрыш даёт каждый из них. Безопасность: не поднимай тяжёлые грузы, держи руки подальше от механизмов; с блоками и воротами работай только со взрослым.

Упражнения
1
Что даёт неподвижный блок: выигрыш в силе или изменение направления?
2
Сколько Н нужно в идеале, чтобы с помощью подвижного блока поднять груз 240 Н?
3
У ворота R = 40 см, r = 10 см. Какая сила в Н поднимает груз 200 Н (в идеале)?
4
Почему горные дороги вьются зигзагами?