Главная » Рассчитать роды

Рычаг 2 рода расчет силы

Рычаг - э то простейшее механическое устройство, представляющее собой твёрдое тело (перекладину), вращающееся вокруг точки опоры. Стороны перекладины по бокам от точки опоры называются плечами рычага.

Рычаг используется для получения большего усилия на коротком плече с помощью меньшего усилия на длинном плече (или для получения большего перемещения на длинном плече с помощью меньшего перемещения на коротком плече).

Выигрыш в силе, который способен дать конкретный рычаг напрямую зависит от длин его плеч. Для расчёта выигрыша в силе используется следующее соотношение:

т.е. мы можем получить выигрыш в силе во столько раз, во сколько раз большее плечо рычага длиннее его меньшего плеча.

В зависимости от конструкции, рычаги делят на два вида:

Рычаг I рода (точки приложения сил, в таком рычаге, расположены по разные стороны от точки опоры. Примеры: ножницы, консервный нож, лопата);

Рычаг II рода (точки приложения сил расположены по одну сторону относительно точки опоры. Примеры: дверь, тачка, орехокол).

При этом, в рычагах I рода, направления приложенных сил совпадают, а в рычагах II рода силы направлены в противоположные стороны.

Для начала, мы подвешиваем наш самодельный рычаг I рода на опору (рычаг изготовлен из деревянной линейки и канцелярских зажимов). На рычаге на равных расстояниях закреплены канцелярские зажимы (нужны для подвешивания грузов). Затем мы уравновешиваем рычаг одинаковыми по массе грузиками. Для этого нам пришлось повесить грузики на одинаковом расстоянии от точки опоры.

Если попробовать переместить любой из грузиков на другое расстояние, то рычаг выходит из положения равновесия. В нашем случае мы уменьшили плечо силы для левого грузика в два раза. Для того, чтобы вернуть рычаг обратно в положение равновесия, не передвигая при этом грузики, нам пришлось в два раза облегчить грузик, оставшийся справа.

Вывод: рычаг позволяет во столько раз выиграть в силе, во сколько раз различаются длины его плеч.

Во второй части опыта, мы соорудили рычаг II рода, сместив точку опоры к его левому краю. Подвесив груз к одному из зажимов, мы попытались измерить силу, необходимую для уравновешивания рычага, приложенную в точке подвеса грузов. Динамометр показал значение в 2 (Н). Передвинув точку приложения силы правее, мы увеличили длину плеча приложения силы в два раза. Измерив динамометров данную силу, мы получили значение в 1 (Н). Таким образом мы доказали, что рычаг II рода работает по тем же принципам, что и рычаг I рода.

20. Рычаг

Сила человека ограничена. Поэтому он часто применяет устройства (или приспособления), позволяющие преобразовать его силу в силу, существенно большую. Примером подобного приспособления является рычаг.

Рычаг представляет собой твердое тело, способное вращаться вокруг неподвижной опоры. В качестве рычага могут быть использованы лом, доска и тому подобные предметы.

Различают два вида рычагов. У рычага 1-го рода неподвижная точка опоры O располагается между линиями действия приложенных сил (рис. 47), а у рычага 2-го рода она располагается по одну сторону от них (рис. 48). Использование рычага позволяет получить выигрыш в силе. Так, например, рабочий, изображенный на рисунке 47, прикладывая к рычагу силу 400 Н, сможет приподнять груз весом 800 Н. Разделив 800 Н на 400 Н, мы получим выигрыш в силе, равный 2.

Для расчета выигрыша в силе, получаемого с помощью рычага, следует знать правило, открытое Архимедом еще в III в. до н. э. Для установления этого правила проделаем опыт. Укрепим на штативе рычаг и по обе стороны от оси вращения прикрепим к нему грузы (рис. 49). Действующие на рычаг силы F1 и F2 будут равны весам этих грузов. Из опыта, изображенного на рисунке 49, видно, что если плечо одной силы (т. е. расстояние OA ) в 2 раза превышает плечо другой силы (расстояние OB ), то силой 2 Н можно уравновесить в 2 раза большую силу – 4 Н. Итак, для того чтобы уравновесить меньшей силой большую силу, необходимо, чтобы ее плечо превышало плечо большей силы. Выигрыш в силе, получаемый с помощью рычага, определяется отношением плеч приложенных сил. В этом состоит правило рычага .

Обозначим плечи сил через l1 и l2 (рис. 50). Тогда правило рычага можно представить в виде следующей формулы:

Эта формула показывает, что рычаг находится в равновесии, если приложенные к нему силы обратно пропорциональны их плечам .

Рычаг начал применяться людьми в глубокой древности. С его помощью удавалось поднимать тяжелые каменные плиты при постройке пирамид в Древнем Египте (рис. 51). Без рычага это было бы невозможно. Ведь, например, для возведения пирамиды Хеопса, имеющей высоту 147 м, было использовано более двух миллионов каменных глыб, самая меньшая из которых имела массу 2,5 т!

В наше время рычаги находят широкое применение как на производстве (например, подъемные краны), так и в быту (ножницы, кусачки, весы и т. д.).

1. Что представляет собой рычаг? 2. В чем заключается правило рычага? Кто его открыл? 3. Чем отличается рычаг 1-го рода от рычага 2-го рода? 4. Приведите примеры применения рычагов. 5. Рассмотрите рисунки 52, а и 52, б. В каком случае груз нести легче? Почему?
Экспериментальное задание. Положите под середину линейки карандаш так, чтобы линейка находилась в равновесии. Не меняя взаимного расположения линейки и карандаша, уравновесьте иа полученном рычаге одну монету с одной стороны и стопку из трех таких же монет с другой стороны. Измерьте плечи приложенных (со стороны монет) сил и проверьте правило рычага.

Главная Wiki-учебник Физика 7 класс Простые механизмы и их применение: рычаг, равновесие сил на рычаге

Простые механизмы: рычаг, равновесие сил на рычаге

С самых давних пор человек применяет различные вспомогательные приспособления для облегчения своего труда. Как часто, когда нам надо сдвинуть с места очень тяжелый предмет, мы берем себе в помощники палку или шест. Это пример простого механизма – рычага.

Применение простых механизмов

Видов простых механизмов очень много. Это и рычаг, и блок, и клин, и многие другие. Простыми механизмами в физике называют приспособления, служащие для преобразования силы. Наклонная плоскость, которая помогает вкатывать или втаскивать тяжелые предметы наверх – это тоже простой механизм. Применение простых механизмов очень распространено как в производстве, так и в быту. Чаще всего простые механизмы применяют для того, чтобы получить выигрыш в силе, то есть увеличить в несколько раз силу, действующую на тело.

Рычаг в физике - простой механизм

Один из самых простых и распространенных механизмов, который изучают в физике еще в седьмом классе – рычаг. Рычагом в физике называют твердое тело, способное вращаться вокруг неподвижной опоры.

Различают два вида рычагов. У рычага первого рода точка опоры находится между линиями действия приложенных сил. У рычага второго рода точка опоры расположена по одну сторону от них. То есть, если мы пытаемся при помощи лома сдвинуть с места тяжелый предмет, то рычаг первого рода – это ситуация, когда мы подкладываем брусок под лом, надавливая на свободный конец лома вниз. Неподвижной опорой у нас в данном случае будет являться брусок, а приложенные силы располагаются по обе стороны от него. А рычаг второго рода – это когда мы, подсунув край лома под тяжесть, тянем лом вверх, пытаясь таким образом перевернуть предмет. Здесь точка опоры находится в месте упора лома о землю, а приложенные силы расположены по одну сторону от точки опоры.

Закон равновесия сил на рычаге

Используя рычаг, мы можем получить выигрыш в силе и поднять неподъемный голыми руками груз. Расстояние от точки опоры до точки приложения силы называют плечом силы. Причем, можно рассчитать равновесие сил на рычаге по следующей формуле:

где F1 и F2 – силы, действующие на рычаг,
а l2 и l1 – плечи этих сил.

Это и есть закон равновесия рычага. который гласит: рычаг находится в равновесии тогда, когда действующие на него силы обратно пропорциональны плечам этих сил. Этот закон был установлен Архимедом еще в третьем веке до нашей эры. Из него следует, что меньшей силой можно уравновесить большую. Для этого необходимо, чтобы плечо меньшей силы было больше плеча большей силы. А выигрыш в силе, получаемый с помощью рычага, определяется отношением плеч приложенных сил.

Начав использоваться с глубокой древности, рычаг повсеместно применяется и в наши дни, как на производстве, например, подъемные краны, так и в быту, например, ножницы, весы и так далее.

Источники: http://virtuallab.by/publ/video_opyty/video_opyty/prostye_mekhanizmy_rychagi_ii_chast/1-1-0-7, http://phscs.ru/physics7/lever, http://www.nado5.ru/e-book/prostye-mekhanizmy-rychag

Комментариев пока нет!

Ваше имя *
Ваш Email *

Сумма цифр внизу: код подтверждения