บทเรียนฟิสิกส์บูรณาการ “บล็อก "กฎทอง" ของช่างกล

ดาวน์โหลดวิดีโอและตัด mp3 - เราทำให้มันง่าย!

เว็บไซต์ของเรานั้น เครื่องมือที่ยอดเยี่ยมเพื่อความบันเทิงและการพักผ่อน! คุณสามารถดูและดาวน์โหลดวิดีโอออนไลน์ วิดีโอตลก วิดีโอจากกล้องที่ซ่อนอยู่ ภาพยนตร์สารคดี สารคดี, มือสมัครเล่น และ โฮมวิดีโอ, มิวสิควิดีโอ, วิดีโอเกี่ยวกับฟุตบอล, กีฬา, อุบัติเหตุและภัยพิบัติ, ตลกขบขัน, เพลง, การ์ตูน, อะนิเมะ, ละครโทรทัศน์และวิดีโออื่น ๆ อีกมากมายนั้นฟรีและไม่ต้องลงทะเบียน แปลงวิดีโอนี้เป็น MP3 และรูปแบบอื่นๆ: mp3, aac, m4a, ogg, wma, mp4, 3gp, avi, flv, mpg และ wmv วิทยุออนไลน์คือสถานีวิทยุที่คัดสรรตามประเทศ รูปแบบ และคุณภาพ เรื่องตลกออนไลน์เป็นเรื่องตลกยอดนิยมให้เลือกตามสไตล์ ตัด mp3 เป็นเสียงเรียกเข้าออนไลน์ แปลงวิดีโอเป็น MP3 และรูปแบบอื่น ๆ โทรทัศน์ออนไลน์ - ช่องทีวียอดนิยมเหล่านี้มีให้เลือก ช่องทีวีออกอากาศแบบเรียลไทม์ฟรีอย่างแน่นอน - ออกอากาศออนไลน์

กลับไปข้างหน้า

ความสนใจ! การแสดงตัวอย่างสไลด์มีวัตถุประสงค์เพื่อให้ข้อมูลเท่านั้น และอาจไม่ได้แสดงถึงคุณลักษณะทั้งหมดของการนำเสนอ หากสนใจงานนี้กรุณาดาวน์โหลดฉบับเต็ม

วัตถุประสงค์ของบทเรียน:แนะนำนักเรียนให้รู้จักกับบล็อกแบบตายตัวและแบบเคลื่อนย้ายได้ ค้นหาว่ามีความแข็งแกร่งและการทำงานเพิ่มขึ้นหรือไม่เมื่อใช้กลไกง่ายๆ กำหนด "กฎทอง" ของกลศาสตร์

อุปกรณ์สำหรับบทเรียน:

• การนำเสนอบทเรียนในหัวข้อ
• โปรเจ็กเตอร์,
• หน้าจอ,
• คอมพิวเตอร์,
• อุปกรณ์สำหรับทำการทดลองทางกายภาพ (บล็อก คันโยก ด้าย ตุ้มน้ำหนัก ขาตั้ง ไดนาโมมิเตอร์)

ในระหว่างเรียน

1. ช่วงเวลาขององค์กร

สวัสดีทุกคนและแขกที่รัก ฉันดีใจที่ได้ต้อนรับคุณเข้าสู่บทเรียนฟิสิกส์ ฟิสิกส์ที่หลายคนชื่นชอบและในบทเรียนที่รอคอย

2. แรงจูงใจและการตั้งเป้าหมาย

เราเรียนต่อ กลไกง่ายๆ- และหัวข้อบทเรียนของเราวันนี้คือ “บล็อก” “กฎทอง” ของกลไก” (สไลด์ 1) จุดประสงค์ของบทเรียนของเราคือทำความคุ้นเคยกับกลไกง่ายๆประเภทอื่น - บล็อก และหน้าที่ของเราคือค้นหาว่ามีความแรงและการทำงานเพิ่มขึ้นหรือไม่เมื่อใช้กลไกง่ายๆ และกำหนด " กฎทอง” กลศาสตร์ (สไลด์ 2)

3. การอัพเดตความรู้

เพื่อให้บรรลุเป้าหมาย เราต้องจำเนื้อหาจากบทเรียนที่แล้ว

ตอนนี้ฉันให้เวลาคุณ 7 นาทีในการเขียนบันทึกประกอบลงในสมุดบันทึกของคุณในหัวข้อ "กลไกอย่างง่าย" และในขณะที่คุณกำลังเขียน ฉันจะขอให้นักเรียนหนึ่งหรือสองคนบอกนักเรียนหนึ่งหรือสองคนด้วยการบ้านด้วยวาจาที่กระดาน

4. ศึกษาเนื้อหาใหม่

มาเริ่มเรียนรู้เนื้อหาใหม่กันดีกว่า

แล้วบล็อคคืออะไร? บล็อกคือล้อที่มีร่องซึ่งติดตั้งอยู่ในที่ยึด (สไลด์ 3)

มีสองประเภท:

• นิ่ง - แกนที่ได้รับการแก้ไขและไม่เคลื่อนที่เมื่อยกของหนัก
• เคลื่อนย้ายได้ - แกนที่เพิ่มขึ้นหรือลดลงพร้อมกับน้ำหนักบรรทุก

การสาธิตการทำบล็อค

ให้เราพิจารณาบล็อกที่อยู่กับที่ก่อน (สไลด์ 4)

อาร์คิมิดีสถือว่าบล็อกคงที่เป็นคันโยกที่มีอาวุธเท่ากัน

มาดูกันว่ากองกำลังจะเป็นอย่างไร ฉ 1 และ ฉ 2 ?

การสาธิต: แขวนตุ้มน้ำหนัก 4 อันไว้ที่ปลายเชือกด้านหนึ่ง และไดนาโมมิเตอร์ที่ปลายอีกด้านหนึ่ง จะแสดงแรง 4 N

คำถามในชั้นเรียน: เราเห็นอะไร? กองกำลังก็เหมือนกัน ลองอธิบายเรื่องนี้ทางคณิตศาสตร์กัน

บล็อกเป็นวงกลม จุด O คือศูนย์กลางของบล็อกที่แกนของมันผ่านไป โอเอ = ล 1 ; โอบี = ล 2 คือรัศมี เพราะฉะนั้น, ล 1 =ลิตร 2- เราเห็นว่าสิ่งเหล่านี้คือไหล่แห่งความแข็งแกร่ง ขอให้เราจำกฎการทรงตัวของคันโยก: ถ้าไหล่เท่ากัน แรงก็จะเท่ากัน

กำไรจะมีผลในกรณีนี้หรือไม่? ไม่มีกำไรเลย

เราจะสรุปอะไรได้บ้าง? บล็อกที่อยู่นิ่งไม่ให้รางวัลใดๆ

ทีนี้มาดูบล็อกที่กำลังเคลื่อนที่กัน (สไลด์ 5)

นี่จะเป็นคันโยกเหรอ? ใช่ แต่คันโยกนี้มีแขนที่แตกต่างกัน กองทัพจะเป็นอย่างไร? ฉ 1 และ ฉ 2 ?

การสาธิต: แขวนตุ้มน้ำหนัก 4 อันไว้ที่ปลายเชือกด้านหนึ่ง และไดนาโมมิเตอร์ที่ปลายอีกด้านหนึ่ง จะแสดงพลัง 2N

คำถามในชั้นเรียน: เราเห็นอะไรตอนนี้? บังคับ ฉ 1 > ฉ 2 2 ครั้งคือ เราชนะอย่างแข็งแกร่งถึง 2 ครั้ง

และนี่คือระบบบล็อก (ต่อจากสไลด์ 5) มารับรองความแรงกันได้เลย ฉ 2 จะไม่เปลี่ยนแปลง

การสาธิต: แขวนตุ้มน้ำหนัก 4 อันไว้ที่ปลายเชือกด้านหนึ่ง และไดนาโมมิเตอร์ที่ปลายอีกด้านหนึ่ง จะแสดงแรง 2 N

ซึ่งเป็นสิ่งที่ควรได้รับการพิสูจน์ แต่ลองพิสูจน์ทางคณิตศาสตร์กันก่อน

ดังนั้น จุด O คือจุดศูนย์กลางของบล็อก จุด A คือจุดศูนย์กลางของคันโยก ล 1 – เลเวอเรจ ฉ 1 , ล 2 – เลเวอเรจ ฉ 2 ; เอโอ = ล 1 , เอบี = ล 2 ดังนั้น ล. 2 = 2ล. 1 .

ตอนนี้เราสามารถสรุปอะไรได้บ้าง? บล็อกแบบเคลื่อนย้ายได้ช่วยเพิ่มความแข็งแกร่ง 2 เท่า

5. นาทีพลศึกษา

ตอนนี้เรามาพักกันสักสองสามนาที: ทุกคนลุกขึ้นและพักผ่อน (สไลด์ 6)

แฟนสาวสองคนในหนองน้ำ -
กบสีเขียวสองตัว
ในตอนเช้าเราอาบน้ำกันแต่เช้า
ถูด้วยผ้าเช็ดตัว
พวกเขากระทืบเท้า
พวกเขาปรบมือ
เอนไปทางขวาไปทางซ้าย
และพวกเขาก็กลับมา
นั่นเป็นความลับของสุขภาพ
สวัสดีเพื่อน ๆ ทุกคนพลศึกษา!

เรามาเรียนบทเรียนของเราต่อ ดังนั้นเราจึงพบว่าบล็อกที่อยู่กับที่ไม่ได้ให้ความแข็งแกร่งเพิ่มขึ้น แต่บล็อกที่เคลื่อนย้ายได้ให้ 2 เท่า - นั่นคือ ด้วยการใช้แรงของเรา เราสามารถเคลื่อนย้ายสิ่งของที่มีน้ำหนักมากกว่า 2 เท่าได้ แล้วงานล่ะ? จะมีกำไรในการทำงานหรือไม่?

มีคันโยกอยู่ข้างหน้าเรา (สาธิต).มาทำให้มันสมดุลด้วยแรงต่างๆ แล้วหมุนทวนเข็มนาฬิกา (สไลด์ 7) เราเห็นว่าจุดสมัครได้เดินทางคนละเส้นทาง S 1 พร้อมๆ กัน< S 2 . Измерив эти пути и модули сил, нашли, что . Перемножив крест накрест, получим F 1 * S 1 = F 2 * S 2 , т.е. А 1 = А 2 .

ดังนั้นโดยการใช้แขนยาวของคันโยก เราจะมีกำลังมากขึ้น แต่เราสูญเสียจำนวนครั้งเท่ากันตลอดทาง

เราจะสรุปอะไรได้บ้าง? เลเวอเรจไม่ได้ทำให้คุณได้รับชัยชนะในที่ทำงาน

ลองพิจารณาบล็อกนิ่ง (สไลด์ 8) บันทึก ตำแหน่งเริ่มต้น- เรารู้ว่า F 1 = F 2 เมื่อยกของขึ้นด้านบน ปลายด้านหนึ่งของเชือกจะสูงขึ้นถึงความสูง h 1 และปลายเชือกด้านที่สองจะตกลงไปที่ความสูง h 2 ในขณะที่ h 1 = h 2 จากนั้น F 1 * h 1 = F 2 * h 2 เช่น ก 1 = ก 2

บทสรุป? บล็อกที่อยู่กับที่ไม่ได้ให้ประโยชน์ใดๆ ในการทำงาน

บล็อกที่สามารถเคลื่อนย้ายยังคงอยู่ บางทีเขาอาจจะได้กำไรจากการทำงาน? (สไลด์ 9) มีบล็อกอยู่ข้างหน้าเรา เรามาทำเครื่องหมายตำแหน่งเริ่มต้นกัน ลองขยับมันขึ้นไปสูง h แล้วกัน ลจะเป็นความยาวของปลายเชือกที่ว่าง ฉ 1 = 2ฉ 2 ล= 2h, A 1 = F 1 * h,

สรุปเป็นไงบ้าง? บล็อกเคลื่อนย้ายไม่ได้ให้ผลประโยชน์ใดๆ ในการทำงาน

เราได้อะไร? ไม่ใช่กลไกเดียวที่ให้ผลกำไรในการทำงาน ยิ่งเราชนะด้วยความแข็งแกร่งมากเท่าใด เราก็จะสูญเสียระยะทางมากขึ้นเท่านั้น นี่คือ "กฎทอง" ของกลศาสตร์ของเฮรอนนักวิทยาศาสตร์ชาวกรีกโบราณ (สไลด์ 10)

6. สรุปบทเรียน

มาสรุปบทเรียนกันดีกว่า บอกฉันหน่อยว่าเป้าหมายและวัตถุประสงค์ใดที่ตั้งไว้สำหรับเราและเราบรรลุเป้าหมายนั้นหรือไม่?

7. การสะท้อนกลับ

มีใบไม้อยู่บนโต๊ะของคุณ ฉันขอให้คุณเขียนวลีให้สมบูรณ์และฉันจะถามคุณด้วยวาจา (สไลด์ 11)

• วันนี้ในชั้นเรียนฉันได้เรียนรู้...
• สิ่งที่ฉันคุ้นเคย...
• มันน่าสนใจ...
• แต่ฉันไม่เข้าใจ...

คุณรู้สึกอย่างไรเมื่อออกจากชั้นเรียน? (สไลด์ 13)

8. การบ้าน (สไลด์ 12) ย่อหน้าที่ 59, 60; โอเค หมายเลข 13

หัวข้อ: บล็อก. "กฎทอง" ของกลศาสตร์

ดำเนินรายการโดยอาจารย์ฟิสิกส์

บันทึกความเข้าใจ ครั้งที่ 2

ไรโซวา อี.วี.

วัตถุประสงค์ของบทเรียน: 1. ให้แนวคิดเกี่ยวกับบล็อกแบบตายตัวและแบบเคลื่อนย้ายได้

2. คำนวณกำไรที่ได้รับสำหรับบล็อกที่กำลังเคลื่อนที่

3. กำหนด “กฎทอง” ของกลศาสตร์

อุปกรณ์ : คอมพิวเตอร์, การนำเสนอ,

ฟิสิกส์ ชั้นประถมศึกษาปีที่ 7

ระหว่างเรียน:

แผนการเรียน:

1. ตรวจการบ้านเสร็จ

2. การนำเสนอเนื้อหาใหม่

ก) คำจำกัดความของบล็อกแบบอยู่กับที่และแบบเคลื่อนย้ายได้

b) ไม่มีการเพิ่มกำลังสำหรับบล็อกที่อยู่นิ่ง

c) การเพิ่มความแข็งแกร่งที่ได้รับจากบล็อกที่เคลื่อนย้ายได้

d) ทำให้เกิดคำถามเกี่ยวกับความเป็นไปได้ที่จะชนะในที่ทำงาน

e) ไม่ได้รับประโยชน์จากการทำงานเมื่อใช้กลไกง่ายๆ

f) การใช้กลไกง่ายๆ

3. การยึดวัสดุ

4. สรุปบทเรียน

5. การบ้าน.

1. ตรวจการบ้านเสร็จ

ครูตรวจสอบงานของนักเรียน หากนักเรียนประสบปัญหาครูแสดงความคิดเห็น การดำเนินการที่ถูกต้องส่วนแรกของงาน

2. การนำเสนอเนื้อหา

ก) คำจำกัดความของบล็อกแบบอยู่กับที่และแบบเคลื่อนย้ายได้

บล็อกอยู่ ล้อมีร่องเส้นรอบวงสำหรับเชือกหรือโซ่ซึ่งมีแกนยึดแน่นกับผนังหรือ คานเพดาน- มีการใช้บล็อกใน อุปกรณ์ยก
ระบบบล็อคและสายเคเบิลที่ออกแบบมาเพื่อเพิ่มความสามารถในการรับน้ำหนักเรียกว่า รอกโซ่ (สไลด์ 4).

b) ไม่มีการเพิ่มกำลังสำหรับบล็อกที่อยู่นิ่ง

บล็อกเคลื่อนย้ายได้และคงที่กลไกที่เก่าแก่เท่ากับคันโยก เมื่อ 212 ปีก่อนคริสตกาล ด้วยความช่วยเหลือของตะขอและตะขอที่เชื่อมต่อกับบล็อก ชาวซีราคูสันจึงยึดอุปกรณ์ปิดล้อมจากชาวโรมันได้ การก่อสร้างยานพาหนะทางทหารและการป้องกันเมืองเป็นผู้นำ อาร์คิมีดีส (สไลด์ 5)

บล็อกคงที่อาร์คิมิดีสถือว่ามันเป็นคันโยกที่มีอาวุธเท่าเทียมกัน ช่วงเวลาแห่งพลังทั้งสองด้านของบล็อก เหมือนกัน=>พลังที่สร้างช่วงเวลาเหล่านี้ก็เหมือนกัน: มันไม่ได้ให้กำลังเพิ่มขึ้นแต่ช่วยให้คุณเปลี่ยนทิศทางของแรงซึ่งบางครั้งจำเป็น

c) การเพิ่มความแข็งแกร่งที่ได้รับจากบล็อกที่เคลื่อนย้ายได้

ป บล็อกเลื่อนอาร์คิมิดีสใช้คันโยกที่มีอาวุธไม่เท่ากัน เพิ่มความแข็งแกร่ง 2 เท่า (สไลด์ 6)

โมเมนต์ของแรงกระทำซึ่งสัมพันธ์กับจุดศูนย์กลางการหมุน ซึ่งในสภาวะสมดุลจะต้องเท่ากัน

D) ทำให้เกิดคำถามเกี่ยวกับความเป็นไปได้ที่จะชนะในที่ทำงาน

อาร์คิมีดีสศึกษาคุณสมบัติทางกลของบล็อกเคลื่อนที่และนำไปใช้จริง ตามคำบอกเล่าของ Athenaeus “มีการคิดค้นวิธีการมากมายในการปล่อยเรือขนาดยักษ์ที่สร้างโดย Hieron ผู้เผด็จการแห่งซีราคูซาน แต่ช่างเครื่องของ Archimedes คนเดียวก็สามารถเคลื่อนย้ายเรือได้ด้วยความช่วยเหลือของคนไม่กี่คน Archimedes ได้สร้างบล็อกและปล่อยเรือขนาดใหญ่ได้ ; เขา คิดค้นอุปกรณ์บล็อกครั้งแรก"(สไลด์ 7.8)

e) ไม่ได้รับประโยชน์จากการทำงานเมื่อใช้กลไกง่ายๆ

เรือใบกีฬาเหมือนเรือใบในอดีต ไม่สามารถทำได้หากไม่มีการบล็อกน้ำหนัก เมื่อตั้งและควบคุมใบเรือ เรือสมัยใหม่ต้องการบล็อกสำหรับยกสัญญาณและเรือ (สไลด์ 9)

การผสมผสานมือถือและเครื่องเขียน บล็อกบนสายไฟฟ้า ทางรถไฟเพื่อปรับความตึงของสายไฟ (สไลด์ 10)

กับ ระบบบล็อกสามารถใช้โดยเครื่องร่อนสำหรับ ยกอุปกรณ์ขึ้นไปในอากาศ (สไลด์ 11)

“กฎทอง” ของกลไก (สไลด์ 12)

เวลาที่เราชนะด้วยความเข้มแข็ง เวลาที่เราแพ้ในระยะทาง

f) การใช้กลไกง่ายๆ

ประตูอยู่ สองล้อเชื่อมต่อกันและหมุน ประมาณหนึ่งแกนตัวอย่างเช่น, ดีประตูที่มีด้ามจับ อุปกรณ์ที่ซับซ้อนและใหญ่โตในยุคกลาง - ประตูหรือ ล้อเหยียบใช้กันอย่างแพร่หลาย ในการขุด- พวกเขาเคลื่อนไหวโดยผู้คนที่เดินบนที่จับพวงมาลัย (สไลด์ 13)

ประตูสามารถคิดได้ว่าเป็น คันโยกไม่เท่ากัน:ความแข็งแกร่งที่ได้รับนั้นขึ้นอยู่กับอัตราส่วนของรัศมี R และ r (สไลด์ 14)

กว้าน -โครงสร้างประกอบด้วย จากสองประตูด้วยเกียร์กลางในกลไกขับเคลื่อน ความสามารถในการรับน้ำหนักของกว้านสมัยใหม่สามารถเกิน 100 kN พวกเขาทำงานบนเคเบิลคาร์ บนแท่นขุดเจาะ และดำเนินการก่อสร้าง ติดตั้ง และการขนถ่าย (สไลด์ 15)

เกียร์- ระบบที่ตั้ง ในการมีส่วนร่วม ล้อเกียร์ (เกียร์) ในระดับหนึ่ง คล้ายกับประตู (สไลด์ 16)

ตั้งแต่สมัยโบราณมักใช้กลไกง่ายๆ อย่างทั่วถึงในการผสมผสานที่หลากหลาย
กลไกแบบผสมผสานประกอบด้วยสองหรือ มากกว่าเรียบง่าย. ไม่จำเป็นต้องเป็นอุปกรณ์ที่ซับซ้อน กลไกที่ค่อนข้างง่ายหลายอย่างสามารถนำมารวมกันได้
ตัวอย่างเช่น, ในเครื่องบดเนื้อมีอยู่ ประตู(ปากกา), สกรู(ดันเนื้อ) และ ลิ่ม(มีดคัตเตอร์). ลูกศร นาฬิกาข้อมือหมุนเวียนโดยระบบ ล้อเกียร์ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางต่างกันและเชื่อมต่อกัน หนึ่งในกลไกการรวมกันที่เรียบง่ายที่มีชื่อเสียงที่สุดคือ แจ็คแจ็คอยู่ การรวมกันของสกรูและประตู

กลไกง่ายๆ- คนเหล่านี้เป็นคนงานที่มีประสบการณ์การทำงานมากกว่า 30 ศตวรรษ แต่พวกเขาไม่ได้มีอายุเลย (สไลด์ 18-19)

หอคอยทำงานในสถานที่ก่อสร้างใดๆ รถเครน - นี้ การรวมกันของคันโยก, บล็อก, ประตูขึ้นอยู่กับ " พิเศษ"ก๊อกน้ำก็มี การออกแบบต่างๆและลักษณะเฉพาะ (สไลด์ 20,21,22)

กลไกง่ายๆ จะช่วยได้ ย้ายบ้านเพื่อขยายถนน เฟรมถูกนำเข้ามาใต้บ้าน วางลงบนลูกกลิ้งที่วางบนรางแล้วเปิดเครื่อง กว้านไฟฟ้า (สไลด์ 23)

ระนาบเอียง (สไลด์ 23-28)

3. การยึดวัสดุ

การแก้ปัญหา (สไลด์ 29)

1. เชือกถูกโยนข้ามบล็อกที่ตายตัว ปลายด้านหนึ่งติดอยู่กับเข็มขัดของผู้ติดตั้ง และเขาก็ดึงอีกด้านหนึ่งลงด้วยแรงบางอย่าง แรงนี้จะเป็นอย่างไรถ้าน้ำหนักของคนงานคือ 700 นิวตัน? ละเลยการเสียดสีในบล็อกและมวลของเชือก

2. ดังที่คุณทราบบล็อกที่อยู่กับที่ไม่ได้ให้ความแข็งแกร่งเพิ่มขึ้น อย่างไรก็ตามเมื่อตรวจสอบด้วยไดนาโมมิเตอร์ปรากฎว่าแรงที่รับน้ำหนักบนบล็อกที่อยู่กับที่นั้นน้อยกว่าแรงโน้มถ่วงของโหลดเล็กน้อยและเมื่อเพิ่มขึ้นสม่ำเสมอก็จะมากกว่านั้น อะไรอธิบายเรื่องนี้?

3. เหตุใดตะขอที่รับน้ำหนักของเครนก่อสร้างจึงไม่ยึดเข้ากับตัว ปลายสายเคเบิลและบนกรงของบล็อกที่กำลังเคลื่อนที่หรือไม่?

คำตอบ (สไลด์ 30)

1. แรงโน้มถ่วงที่กระทำต่อผู้ติดตั้งจะสมดุลด้วยผลรวมของแรงยืดหยุ่นของปลายเชือกที่ห้อยลงมาจากบล็อก ดังนั้นแรงดึงของแต่ละอันจึงเท่ากับครึ่งหนึ่งของน้ำหนักของบุคคล ซึ่งหมายความว่าคนงานดึงปลายเชือกด้วยแรง 350 นิวตัน

2. โดยการกระทำของแรงเสียดทาน

3. การยึดนี้ทำให้สามารถลดความตึงของสายเคเบิลได้ครึ่งหนึ่ง
(ถ้าคุณไม่คำนึงถึงแรงเสียดทานในบล็อก)

4. สรุปบทเรียน (สไลด์ 31)

1. บล็อกใดเรียกว่าบล็อกนิ่งและบล็อกใดสามารถเคลื่อนย้ายได้

2. บล็อกตายตัวใช้เพื่อจุดประสงค์อะไร?

3. บล็อกแบบเคลื่อนย้ายได้ให้ความแข็งแกร่งเพิ่มขึ้นเท่าใด?

4. บล็อกแบบตายตัวและแบบเคลื่อนย้ายสามารถถือเป็นคันโยกได้หรือไม่?

5. “กฎทอง” ของกลไกคืออะไร?

5. การบ้าน(สไลด์ 32)

หน้า 59, 60; อดีต. 31 (1,2,3)

เมื่อผู้คนเริ่มใช้บล็อก คันโยก และประตู พวกเขาค้นพบว่าการเคลื่อนไหวที่เกิดขึ้นระหว่างการทำงานของกลไกง่ายๆ กลับกลายเป็นว่ามีความเกี่ยวข้องกับแรงที่พัฒนาโดยกลไกเหล่านี้

กฎข้อนี้ในสมัยโบราณมีการกำหนดไว้ดังนี้ สิ่งใดที่เราได้รับกำลัง เราก็สูญเสียไปในทางนั้น ข้อกำหนดนี้เป็นข้อกำหนดทั่วไป แต่สำคัญมาก และเรียกว่ากฎทองของกลศาสตร์

มาปรับสมดุลของคันโยกโดยใช้แรงสองแรงที่มีขนาดต่างกัน บนไหล่ ล. 1การกระทำบังคับ เอฟ 1 , บนไหล่ ลิตร 2การกระทำบังคับ เอฟ 2 , ภายใต้อิทธิพลของแรงเหล่านี้ คันโยกจะอยู่ในสภาวะสมดุล จากนั้นเราก็ตั้งคันโยกให้เคลื่อนที่ ขณะเดียวกันก็เป็นจุดใช้กำลัง เอฟ 1 จะผ่านเส้นทาง S 1 และจุดใช้แรง เอฟ 2 จะผ่านเส้นทาง S 2 (รูปที่ 1)

ข้าว. 1

หากเราวัดโมดูลของแรงเหล่านี้และเส้นทางที่เคลื่อนที่ผ่านจุดที่ใช้แรง เราจะได้ความเท่าเทียมกัน:

จากความเท่าเทียมกันนี้ เราจะเห็นว่าแรงที่กระทำกับคันโยกแตกต่างกันกี่ครั้ง และจำนวนครั้งที่เส้นทางที่ใช้โดยจุดที่ใช้แรงจะแตกต่างกันในสัดส่วนผกผันกับจำนวนครั้งเท่ากัน

เมื่อใช้คุณสมบัติของสัดส่วน เราแปลนิพจน์นี้เป็นรูปแบบอื่น: - ผลคูณของแรง F 1 ตามเส้นทาง S 1 เท่ากับผลคูณของแรง F 2 โดยเส้นทาง S 2 ผลคูณของแรงตามเส้นทางเรียกว่า งาน ในกรณีนี้ งานจะเท่ากับ A 1 = A 2 คันโยกไม่ได้ให้ประโยชน์ใด ๆ ในการทำงาน สามารถสรุปข้อสรุปเดียวกันเกี่ยวกับกลไกง่ายๆอื่น ๆ ได้

กฎทองของกลศาสตร์: ไม่มีกลไกใดที่ให้ประโยชน์ในการทำงาน ในขณะที่เรามีกำลังเพิ่มขึ้น เราก็สูญเสียระหว่างทางและในทางกลับกัน

ลองพิจารณาบล็อกนิ่ง ลองยึดบล็อกในแกนแล้วติดตุ้มน้ำหนักสองตัวเข้ากับเชือกของบล็อก จากนั้นเลื่อนตุ้มน้ำหนักลงหนึ่งอัน ตุ้มน้ำหนักที่เคลื่อนลงลงไปเป็นระยะทาง S และภาระที่เคลื่อนขึ้นข้างบนได้เคลื่อนที่เป็นระยะทาง S เท่ากัน

กองกำลังเท่ากัน เส้นทางที่วัตถุเคลื่อนที่ก็เท่ากัน ซึ่งหมายความว่างานก็เท่ากัน และบล็อกที่อยู่กับที่ไม่ได้ให้ประโยชน์ในการทำงาน

ลองพิจารณาบล็อกที่กำลังเคลื่อนที่ ให้เราติดปลายเชือกด้านหนึ่ง ลอดผ่านบล็อกที่กำลังเคลื่อนที่ และติดปลายด้านที่สองเข้ากับไดนาโมมิเตอร์ แล้วแขวนตุ้มน้ำหนักจากบล็อก มาทำเครื่องหมายตำแหน่งของตุ้มน้ำหนักบนขาตั้งกล้อง ยกตุ้มน้ำหนักไปที่ระยะ S 1 ทำเครื่องหมายและนำกลับไปยังตำแหน่งเดิม ตอนนี้ทำเครื่องหมายตำแหน่งของขอเกี่ยวไดนาโมมิเตอร์บนขาตั้งกล้อง อีกครั้งเรายกโหลดไปที่ระยะ S 1 และสังเกตตำแหน่งของขอเกี่ยวไดนาโมมิเตอร์ในกรณีนี้ (รูปที่ 2)

ข้าว. 2

ในการยกของให้มีความสูง S 1 จำเป็นต้องยืดเชือกออกเกือบสองเท่าของระยะทางที่สิ่งของเดินทาง บล็อกที่เคลื่อนย้ายได้นั้นให้ความแข็งแกร่งเพิ่มขึ้น แต่ในการทำงานมันไม่ได้ให้ จำนวนครั้งที่เราได้รับความแข็งแกร่ง จำนวนครั้งที่เราสูญเสียไปตามทาง

เงื่อนไข. เมื่อใช้บล็อกที่เคลื่อนย้ายได้ ตัวโหลดจะยกกล่องเครื่องมือขึ้นที่ความสูง S 1 = 7 ม. โดยใช้แรง F 2 = 160 N ตัวโหลด A 2 ทำหน้าที่อะไร?

ในการหางาน คุณต้องมีสิ่งต่อไปนี้: .

S 2 - จำนวนการเคลื่อนไหวของเชือก

จำนวนครั้งที่เราชนะอย่างแข็งแกร่ง จำนวนครั้งที่เราแพ้ระหว่างทาง เพราะฉะนั้นแล้ว

คำตอบ: งานที่ทำโดยตัวโหลดคือ 2.24 kJ

การปฏิบัติที่มีอายุหลายศตวรรษพิสูจน์ให้เห็นว่าไม่ใช่กลไกง่าย ๆ เพียงอย่างเดียวที่ให้ผลกำไรในการทำงาน เป็นไปได้ที่จะแพ้ไปพร้อมกันและในทางกลับกัน - ขึ้นอยู่กับเงื่อนไขของปัญหาที่ต้องแก้ไข

1. Lukashik V.I. , Ivanova E.V. ชุดปัญหาฟิสิกส์สำหรับเกรด 7-9 สถาบันการศึกษา- - ฉบับที่ 17 - อ.: การศึกษา, 2547.
2. Peryshkin A.V. ฟิสิกส์. ชั้นประถมศึกษาปีที่ 7 - ฉบับที่ 14 แบบเหมารวม. - อ.: อีสตาร์ด, 2010.
3. Peryshkin A.V. การรวบรวมปัญหาทางฟิสิกส์เกรด 7-9: รุ่นที่ 5 แบบเหมารวม - อ: สำนักพิมพ์ “ข้อสอบ”, 2553.

1. Home-edu.ru ()
2. Getaclass.ru ()
3. โรงเรียน-collection.edu.ru ()
4. โรงเรียน-collection.edu.ru ()

การบ้าน

1. เหตุใดจึงใช้กลไกง่าย ๆ หากไม่ได้ให้ประโยชน์ในการทำงาน?
2. ใช้คันโยกยกของหนักได้ 200 กิโลกรัม แรงที่กระทำต่อแขนยาวของคันโยกจะรับภาระได้สูงเท่าใด ทำให้เกิดแรง 400 J?
3. ใช้บล็อกเคลื่อนที่ ยกน้ำหนักขึ้นได้ 3 เมตร คุณต้องยืดปลายเชือกที่ว่างออกไปไกลแค่ไหน?