يتم تصنيف الكتل كآليات بسيطة. في مجموعة هذه الأجهزة ، والتي تعمل على تحويل القوى ، بالإضافة إلى كتل تشمل رافعة ، طائرة مائلة.

DETERMINATION

كتلة  - جسم صلب له القدرة على الدوران حول محور ثابت.

تصنع الكتل على شكل أقراص (عجلات ، أسطوانات منخفضة ، إلخ) بها أخدود يتم من خلاله تمرير حبل (الجذع ، الحبل ، السلسلة).

ثابت عبارة عن كتلة ذات محور ثابت (الشكل 1). لا يتحرك عند رفع حمولة. يمكن اعتبار الكتلة الثابتة بمثابة رافعة لها أكتاف متساوية.

شرط توازن الكتلة هو شرط توازن لحظات القوى المطبقة عليه:

ستكون الكتلة في الشكل 1 في حالة توازن إذا كانت قوى الشد في الخيوط تساوي:

لأن أكتاف هذه القوات هي نفسها (الزراعة العضوية \u003d OV). لا تعطي الوحدة الثابتة مكسبًا في القوة ، ولكنها تتيح لك تغيير اتجاه عمل القوة. غالبًا ما يكون السحب على الحبل الذي يمتد من الأعلى أكثر سهولة من السحب على الحبل الذي يمتد من أسفل.

إذا كانت كتلة الحمل المرتبطة بأحد طرفي الحبل التي تم إلقاؤها على الكتلة الثابتة هي m ، فعند رفعها ، يجب تطبيق قوة F مساوية لـ على الطرف الآخر للحبل:

شريطة أن قوة الاحتكاك في كتلة لا نأخذ بعين الاعتبار. إذا كان من الضروري مراعاة الاحتكاك في الكتلة ، عندئذ يتم تقديم معامل المقاومة (k) ، ثم:

يمكن أن يكون استبدال الكتلة بمثابة دعم سلس بلا حراك. يتم إلقاء حبل (حبل) على مثل هذا الدعم ، والذي ينزلق على طول الدعم ، لكن قوة الاحتكاك تزيد.

الكتلة الثابتة لا تعطي مكاسب في العمل. المسارات التي تتجاوز نقاط تطبيق القوات هي نفسها ، مساوية للقوة ، وبالتالي ، مساوية للعمل.

من أجل الحصول على زيادة في القوة ، باستخدام كتل ثابتة ، يتم استخدام مجموعة من الكتل ، على سبيل المثال ، كتلة مزدوجة. عندما يجب أن يكون الكتل بأقطار مختلفة. يتم توصيلها دون حراك فيما بينها ويتم تثبيتها على محور واحد. يتم إرفاق حبل بكل كتلة بحيث يمكن جرحه أو إيقافه دون انزلاق. عندها تكون كتفي القوى غير متكافئة. كتلة مزدوجة بمثابة رافعة مع أكتاف أطوال مختلفة. ويبين الشكل 2 مخطط كتلة مزدوجة.

تكون حالة التوازن للرافعة في الشكل 2 هي الصيغة:

وحدة مزدوجة يمكن تحويل الطاقة. بتطبيق قوة أقل على جرح حبل حول كتلة نصف قطرها كبير ، يتم الحصول على قوة تعمل على جانب جرح الحبل حول كتلة نصف قطرها أصغر.

الكتلة المتحركة هي كتلة يتحرك محورها مع الحمل. في التين. يمكن اعتبار 2 كتلة متحركة كرافعة مع أكتاف من مختلف الأحجام. في هذه الحالة ، النقطة O هي نقطة ارتكاز للرافعة. الزراعة العضوية هي كتف السلطة. OB هو كتف السلطة. لننظر في الموافقة المسبقة عن علم. 3. كتف القوة أكبر مرتين من كتف القوة ، لذلك ، لتحقيق التوازن ، من الضروري أن يكون حجم القوة F أقل مرتين من معامل القوة P:

يمكننا أن نستنتج أنه بمساعدة كتلة منقولة نحصل على مكسب في القوة مرتين. تتم كتابة حالة التوازن للكتلة المتحركة دون مراعاة قوة الاحتكاك على النحو التالي:

إذا حاولت أن تأخذ في الاعتبار قوة الاحتكاك في الكتلة ، فأدخل معامل المقاومة للكتلة (k) واحصل على:

في بعض الأحيان يتم استخدام مزيج من كتلة منقولة وثابتة. في هذه المجموعة ، يتم استخدام وحدة ثابتة للراحة. لا يعطي مكسبًا في القوة ، ولكنه يسمح لك بتغيير اتجاه القوة. تستخدم الوحدة المتنقلة لتغيير حجم القوة المطبقة. إذا كانت أطراف الحبل الذي يغطي الكتلة تقوم بنفس الزوايا مع الأفق ، فإن نسبة القوة المؤثرة على الحمل إلى وزن الجسم تساوي نسبة نصف قطر الكتلة إلى وتر القوس الذي يغطيه الحبل. إذا كانت الحبال متوازية ، فستكون القوة المطلوبة لرفع الحمولة مطلوبة مرتين أقل من وزن الحمل المراد رفعه.

القاعدة الذهبية للميكانيكا

آليات بسيطة لتحقيق مكاسب في العمل لا. كم كسبنا في القوة ، نخسر في نفس العدد من المرات في المسافة. نظرًا لأن العمل مساوٍ للمنتج القياسي للقوة من خلال الإزاحة ، فلن يتغير هذا عند استخدام الكتل المنقولة (وكذلك غير المتحركة).

في شكل صيغة "القاعدة الذهبية" يمكن كتابة على النحو التالي:

أين هو المسار الذي تمر به نقطة تطبيق القوة - المسار الذي تسلكه نقطة تطبيق القوة.

القاعدة الذهبية هي أبسط صياغة لقانون الحفاظ على الطاقة. تنطبق هذه القاعدة على حالات حركة موحدة أو شبه موحدة للآليات. ترتبط مسافات الحركة التعددية لأطراف الحبال بنصف قطر الكتل (و) كما يلي:

نحصل على ذلك من أجل تحقيق "القاعدة الذهبية" لكتلة مزدوجة ، من الضروري أن:

إذا كانت القوى متوازنة ، فستكون الكتلة أو تتحرك بشكل متساوٍ.

أمثلة لحل المشاكل

مثال 1

مثال 2

الوصف الببليوغرافي:  Shumeiko A.V. ، Vetashenko O.G. رؤية حديثة لآلية "الكتلة" البسيطة التي تمت دراستها في كتب الفيزياء للصف السابع / // للعلماء الشباب. - 2016. - رقم 2. - س. 106-113. 07.07.2019).

  تفسر كتب الفيزياء للصف السابع عند دراسة آلية كتلة بسيطة المكسب بشكل مختلف القوة عند رفع البضائع مع باستخدام هذه الآلية ، على سبيل المثال: في كتاب Pyoryshkina A. المكاسب في يتم تحقيق قوة مع باستخدام عجلة الكتلة ، والتي تعمل قوى الرافعة عليها ، و في كتاب جندنشتاين L. E. يتم الحصول على نفس الكسب مع باستخدام كابل ، والتي تعمل قوة التوتر في الكابل. كتب مدرسية مختلفة ، مواضيع مختلفة و قوى مختلفة - للحصول على الفوز في القوة عند رفع الحمل. لذلك ، الغرض من هذه المقالة هو البحث عن الكائنات و القوات مع التي كسب في القوة عند رفع الحمل مع آلية كتلة بسيطة.

كلمات البحث:

أولاً ، سنتعرف على أنفسنا ونقارن كيف يتم الحصول على زيادة في القوة من خلال رفع الحمل باستخدام آلية كتلة بسيطة في كتب الفيزياء للصف السابع ، لذلك سنضع مقتطفات من الكتب المدرسية مع نفس المفاهيم للوضوح في الجدول.

لتلخيص التعرف على النصوص والأرقام ومقارنتها في الكتب المدرسية:

دليل على اكتساب القوة في الكتاب المدرسي. يتم تنفيذ Poryshkina على عجلة كتلة والقوة العاملة هي قوة رافعة. عند رفع الحمولة ، لا تعطي الكتلة الثابتة زيادة في القوة ، بينما تعطي الكتلة المتحركة زيادة في القوة بمقدار مرتين. لا يوجد ذكر للكبل الذي يعلق عليه الحمل على الوحدة الثابتة والوحدة المتحركة مع الحمل.

من ناحية أخرى ، في كتاب L.E. Gendenshtein ، يتم إجراء دليل على زيادة القوة على كابل ، حيث يتم تعليق الحمل أو الوحدة المنقولة بحمل وتكون القوة المؤثرة هي قوة توتر الكبل ؛ عند رفع الحمولة ، يمكن للكتلة الثابتة أن تعطي زيادة مضاعفة في القوة ، ولكن لا يوجد ذكر للرافعة على عجلة الكتلة.

أدى البحث عن الأدب الذي يحتوي على وصف لاكتساب القوة في الكتلة والكابل إلى "كتاب أولي للفيزياء" تم تحريره بواسطة الأكاديمي G. S. Landsberg ، في الفقرة 84. يتم إعطاء أوصاف الآلات البسيطة في الصفحات 168-175: "كتلة بسيطة ، كتلة مزدوجة ، بوابة ، كتلة بكرة وكتلة تفاضلية." في الواقع ، "يعطي الكتل المزدوجة في تصميمها مكسبًا في القوة عند رفع الحمل ، بسبب الاختلاف في طول نصف قطر الكتل" ، حيث يتم رفع الحمل ، و "الرافعة المتسلسلة تعطي الكسب الساري عند رفع الحمل ، بسبب الحبل ، في عدة أجزاء منها الحمل معلقة. " وبالتالي ، كان من الممكن معرفة سبب إعطاء الكسب في القوة ، عند رفع الحمل ، بشكل منفصل الكتلة والكبل (حبل) ، لكن لم يكن من الممكن معرفة كيفية تفاعل الكتلة والكبل مع بعضهما البعض ونقل وزن الشحنة إلى بعضهما البعض ، حيث يمكن تعليق الحمل على كابل ، ويتم إلقاء الكابل فوق الكتلة أو يمكن للحمل تعليقه على الكتلة ، وتعلق الكتلة على الكبل. اتضح أن قوة الشد للكابل ثابتة وتعمل بطول الكبل بأكمله ، وبالتالي فإن نقل وزن الشحنة عن طريق الكبل إلى الكتلة سيكون في كل نقطة تلامس بين الكبل والكتلة ، وكذلك نقل وزن الحمولة المعلقة على الكبل إلى الكبل. لتوضيح تفاعل الوحدة مع الكبل ، سنقوم بإجراء تجارب على الحصول على الطاقة في الوحدة المتنقلة ، عند رفع الحمل ، باستخدام معدات خزانة فيزياء المدرسة: مقاييس ديناميكية ، كتل مختبرية ومجموعة من الأحمال في 1N (102 جم). نبدأ التجارب مع الوحدة المتنقلة ، لأن لدينا ثلاثة إصدارات مختلفة من اكتساب القوة في هذه الوحدة. الإصدار الأول هو "الشكل 180. كتلة متنقلة كرافعة مع أكتاف غير متكافئة "- كتاب مدرسي أ. بيريشكينا ، الثاني" الشكل 24.5 ... اثنين من التوتر كابل متطابقة قوات F "- وفقا لكتاب Gendenstein في L. E. وأخيراً" الشكل 145. Polyspast " . رفع حمولة مع قفص متحرك لرافعة السلسلة على عدة أجزاء من حبل واحد - وفقًا لكتاب G. Landsberg G.

تجربة رقم 1. "الشكل 183"

لإجراء التجربة رقم 1 ، اكتسب القوة على الكتلة المنقولة باستخدام "ذراع بأذرع غير متكافئة من الشكل OAB. 180" وفقًا للكتاب المدرسي A. Peryshkina ، على الكتلة المتنقلة "الشكل 183" ، ارسم رافعة مع أكتاف غير متكافئة من OAV ، في "الشكل 180" ، وابدأ في رفع الحمل من الموضع 1 إلى الموضع 2. في تلك اللحظة ، تبدأ الوحدة في التدوير ، عكس اتجاه عقارب الساعة ، حول محورها عند النقطة A ، والنقطة B - نهاية الرافعة التي ينتقل بعدها المصعد ما وراء القوس الهوائي ، حيث ينحني الكبل من الأسفل حول الكتلة المنقولة. النقطة O - نقطة دعم الرافعة ، والتي يجب أن تكون ثابتة ، تنخفض ، انظر "الشكل 183" - الموضع 2 ، أي الرافعة ذات الأكتاف غير المتكافئة يتغير OAB مثل الرافعة ذات الأكتاف المتساوية (نفس المسارات تمر نقطتا O و B).

استنادًا إلى البيانات التي تم الحصول عليها في التجربة رقم 1 حول التغييرات في موضع ذراع OAB على الكتلة المنقولة عند رفع البضائع من الموضع 1 إلى الموضع 2 ، يمكننا أن نستنتج أن تمثيل الكتلة المنقولة كرافعة ذات أكتاف غير متساوية في "الشكل 180" ، عند الرفع الحمولة ، مع دوران الكتلة حول محورها ، تتوافق مع رافعة مع أكتاف متساوية ، والتي لا تعطي قوة في الرفع عند رفع الحمل.

نبدأ في التجربة رقم 2 عن طريق تثبيت مقاييس القدرة على طرفي الكبل ، حيث سنعلق عليها وحدة متحركة بوزن 102 جم ، والتي تتوافق مع خطورة 1 ن. وسيتم تثبيت أحد نهايتي الكبل على التعليق ، وسنرفع الحمل على الوحدة المتنقلة في الطرف الآخر من الكبل. قبل الرفع ، قراءات كل من مقاييس القوة عند 0.5 N ، في بداية رفع قراءات مقياس القوة ، حيث يتم الرفع ، وتغيرت إلى 0.6 N ، وظلت كذلك أثناء الرفع ، في نهاية رفع القراءات عادت إلى 0.5 N. للتعليق الثابت لم يتغير أثناء الصعود وبقي مساوياً لـ 0.5 N. دعنا نحلل نتائج التجربة:

1. قبل الرفع ، عندما يتم تعليق حمولة 1 N (102 جم) على كتلة متحركة ، يتم توزيع وزن الحمل على العجلة بأكملها ويتم نقله إلى الكبل ، الذي يحيط بالكتلة من الأسفل ، مع نصف دائرة العجلة بالكامل.
2. قبل رفع قراءات كل من مقاييس القوة عند 0.5 N ، مما يشير إلى توزيع وزن الحمل من 1 N (102 جم) إلى جزأين من الكابل (قبل وبعد الكتلة) أو أن قوة الشد للكابل هي 0.5 N ، ونفس الشيء بطول الكبل بأكمله (وهو في البداية ، هو نفسه في نهاية الكبل) - كلتا الجملتين صحيحتان.

دعنا نقارن تحليل التجربة رقم 2 بإصدارات الكتب المدرسية على اكتساب القوة في 2 مرات مع كتلة متحركة. لنبدأ بالبيان الوارد في كتاب Gendenstein L.E. "... يتم تطبيق ثلاث قوى على الكتلة: وزن الحمل P الموجه إلى الأسفل وقوى شد الكابلات المتماثلة الموجهة نحو الأعلى (الشكل 24.5)." البيان أن وزن الشحنة في "التين. تم توزيع 14.5 "في جزأين من الكبل ، قبل وبعد الكتلة ، لأن قوة الشد للكابل واحدة. يبقى لتحليل توقيع "الشكل 181" من الكتاب المدرسي من A. V. Poryshkin "مزيج من كتل المنقولة والثابتة - كتلة بكرة". ويرد وصف للجهاز والحصول على الطاقة ، عند رفع الحمل ، برافعة سلسلة في كتاب الفيزياء الابتدائية ، ed. Lansberg G. S. حيث يقال: "كل قطعة من الحبل بين الكتل ستعمل على حمل متحرك بقوة T ، وستعمل جميع أجزاء الحبل بقوة nT ، حيث n هو عدد المقاطع المنفصلة للحبل التي تربط كلا الجزأين من الكتلة." اتضح أننا إذا طبقنا الكسب في القوة على "الشكل 181" بواسطة "الحبل الذي يربط كلا الجزأين" من كتلة السلسلة من كتاب الفيزياء الابتدائية في G.S. Landsberg ، ثم وصف الكسب في القوة بواسطة الكتلة المتحركة في "الشكل 179 و ، على التوالي ، الشكل. 180 "هو خطأ.

بعد تحليل أربعة كتب مدرسية للفيزياء ، يمكننا أن نستنتج أن الوصف الحالي لاكتساب القدرة من خلال آلية كتلة بسيطة لا يتوافق مع الموقف الحقيقي وبالتالي يتطلب وصفًا جديدًا لتشغيل آلية الكتلة البسيطة.

معدات رفع بسيطة  يتكون من كتلة وحبل (حبل أو سلسلة).

يتم تقسيم كتل آلية الرفع هذه إلى:

حسب التصميم البسيط والمعقد.

عن طريق رفع الحمل على الحركة والثابتة.

الألفة مع تصميم الكتل ستبدأ كتلة بسيطة، وهي عبارة عن عجلة تدور حول محورها ، مع أخدود حول محيط الكبل (حبل ، سلسلة) الشكل 1 ويمكن اعتباره ذراعًا متساويًا ، حيث تكون كتفي القوى مساوية لنصف قطر العجلة: ОА \u003d ОВ \u003d r. لا تعطي هذه الوحدة مكاسب في القوة ، ولكنها تسمح لك بتغيير اتجاه حركة الكابل (حبل ، سلسلة).

كتلة مزدوجة  يتكون من كتلتين من أنصاف أقطار مختلفة ، يتم تثبيتهما معًا وتثبيتهما على المحور المشترك في الشكل 2 يختلف نصف قطر الكتلتين r1 و r2 ، وعند رفع الحمل ، يكون بمثابة رافعة ذات أكتاف غير متساوية ، ويكون الكسب في القوة مساوياً لنسبة أطوال نصف قطر الكتلة ذات القطر الأكبر إلى الكتلة ذات القطر الأصغر F \u003d P · r1 / r2.

البوابة يتكون من أسطوانة (أسطوانة) ومقبض متصل بها ، يعمل ككتلة كبيرة القطر ، ويتم تحديد الكسب في القوة المعطاة بواسطة ذوي الياقات البيضاء بنسبة نسبة نصف قطر الدائرة R الموصوفة بواسطة المقبض إلى نصف قطر الأسطوانة r التي يتم فيها الجرح على الحبل F \u003d P · r / R.

دعنا ننتقل إلى طريقة رفع الأحمال في كتل. من وصف التصميم ، تحتوي جميع الكتل على محور تدور حوله. إذا كان محور الكتلة ثابتًا وعندما لا يرتفع سقوط البضائع ويسقط ، فيُطلق على هذه الكتلة تسمية كتلة ثابتةكتلة بسيطة ، كتلة مزدوجة ، بوابة.

في كتلة المتداوليرتفع المحور ويسقط مع تحميل الشكل 10 ، ويهدف بشكل رئيسي إلى القضاء على ربط الكابل في مكان تعليق الحمل.

دعنا نتعرف على الجهاز وطريقة رفع الجزء الثاني من آلية الرفع البسيطة - كبل أو حبل أو سلسلة. يتم لف الكبل من أسلاك فولاذية ، والحبل ملتوي من خيوط أو خيوط ، وتتكون السلسلة من روابط مترابطة.

طرق تعليق البضائع واكتساب القوة ، عند رفع البضائع ، باستخدام كابل:

في التين. 4 ، يتم تثبيت الحمل في أحد طرفي الكبل وإذا قمت برفع الحمل في الطرف الآخر من الكبل ، فإن رفع هذا الحمل سيتطلب قوة أكبر قليلاً من وزن الشحنة ، نظرًا لأن وحدة الكسب البسيطة السارية لا تعطي F \u003d P.

في الشكل 5 ، يرفع العامل نفسه بواسطة الكبل ، الذي ينحني حول كتلة بسيطة ، ويثبت المقعد الذي يجلس عليه العامل في أحد نهايات الجزء الأول من الكبل ، ويقوم العامل برفع نفسه للجزء الثاني من الكبل بقوة أقل مرتين من وزنه ، لأن وزن العامل تم توزيعه على جزأين من الكابل ، الأول من المقعد إلى الكتلة ، والثاني من الكتلة إلى يد العامل F \u003d P / 2.

في الشكل 6 ، يقوم عاملان برفع الحمولة بواسطة كبلين ويتم توزيع وزن الحمل بالتساوي بين الكبلات وبالتالي فإن كل عامل يرفع الحمل بنصف وزن الحمل F \u003d P / 2.

في الشكل 7 ، يرفع العمال حمولة معلقة على جزأين من كبل واحد ويتم توزيع وزن الحمل بالتساوي بين أجزاء هذا الكبل (بين كبلين) وسيقوم كل عامل برفع الحمولة بقوة تساوي نصف وزن الحمولة F \u003d P / 2.

في الشكل 8 ، تم تثبيت نهاية الكبل ، الذي قام أحد العمال برفع الحمولة به ، على نظام تعليق ثابت ، وتم توزيع وزن الحمل على جزأين من الكبل ، وعندما قام العامل برفع الحمولة ، تضاعفت الطرف الثاني من الكبل ، وتم مضاعفة القوة التي يرفع بها العامل الحمولة وزن أقل F \u003d P / 2 وسيكون الحمل أبطأ مرتين.

في الشكل 9 ، يتم تعليق الحمل على 3 أجزاء من كابل واحد ، يتم إصلاح طرفه ويكون الكسب في القوة ، عند رفع الحمل ، 3 ، حيث سيتم توزيع وزن الحمل على ثلاثة أجزاء من الكبل F \u003d P / 3.

للتخلص من العقدة وتقليل قوة الاحتكاك ، يتم تثبيت كتلة بسيطة في مكان تعليق الحمل ولم تتغير القوة المطلوبة لرفع الحمولة ، حيث أن الكتلة البسيطة لا تعطي زيادة في قوة الشكل 10 والشكل 11 ، وسيتم استدعاء الكتلة نفسها كتلة متحركة، لأن محور هذه الكتلة يرتفع ويسقط مع الحمل.

من الناحية النظرية ، يمكن تعليق الحمل على عدد غير محدود من الأجزاء من كابل واحد ، لكنها محدودة عمليا بستة أجزاء ، وتسمى آلية الرفع هذه كتلة بكرة، والذي يتكون من حامل ثابت ومنقول مع كتل بسيطة ، يتم ثنيها بالتناوب حولها بواسطة كبل ، مثبت في أحد طرفي حامل ثابت ، ويتم رفع الحمل في الطرف الثاني من الكبل. يعتمد الكسب في القوة على عدد أجزاء الكبل بين المشابك الثابتة والمنقولة ، وكقاعدة عامة ، يكون 6 أجزاء من الكبل ويكون الكسب في الطاقة 6 مرات.

يناقش المقال التفاعلات الواقعية بين الكتل والكابل عند رفع الحمل. الممارسة الحالية المتمثلة في تحديد أن "الكتل الثابتة لا تعطي مكسبًا في القوة ، وكتلة متحركة تعطي مكسبًا في القوة بمقدار 2 مرات" فسرت بشكل خاطئ تفاعل الكبل والكتلة في آلية الرفع ولم تعكس المجموعة الكاملة من تصميمات الكتل ، مما أدى إلى تطوير أفكار خاطئة من جانب واحد حول كتلة. مقارنةً بالكميات الموجودة من المواد لدراسة الآلية البسيطة للكتلة ، زاد حجم المقال مرتين ، لكن هذا جعل من الممكن شرح العمليات التي تحدث في آلية رفع الأحمال البسيطة بشكل واضح وفعال ليس فقط للطلاب ، ولكن أيضًا للمعلمين.

المراجع:

1. Poryshkin ، A.V. الفيزياء ، الصف السابع.: كتاب مدرسي / A.V. Poryshkin.- الطبعة الثالثة ، إضافي.- M: Drofa ، 2014 ، - 224 ثانية ، Ill. ISBN 978-55358-14436-1. § 61. تطبيق قاعدة توازن الرافعة المالية على كتلة ، ص 181-183.
2. Gendenstein، L.E. Physics. الصف السابع. في ساعتين ، الجزء 1. كتاب مدرسي للمؤسسات التعليمية / L. E. Gendenshten، A. B. Kaydalov، V. B. Kozhevnikov؛ تحت محررة V.A. Orlova، I. I. Roisen، 2nd ed.، Rev. - م .: منيموسين ، 2010. - 254 ص: م. ISBN 978-55346-01453-9. § 24. الآليات البسيطة ، الصفحات 188-196.
3. كتاب أولي للفيزياء ، حرره الأكاديمي ج. س. لاندزبرغ ، المجلد 1. الميكانيكا. الحرارة. الفيزياء الجزيئية ، الطبعة العاشرة ، موسكو: ناوكا ، 1985. § 84. الآلات البسيطة ، الصفحات 168-175.
4. Gromov، S.V. Physics: Bookbook. ل 7 cl. التعليم العام. institutions / S.V. Gromov، N.A. Rodina.- 3rd ed. - م: التعليم ، 2001. - 158 ق ،: مرض. ISBN-5-09-010349-6. § 22. بلوك ، ص 55 - 57.

كلمات البحث: كتلة ، كتلة مزدوجة ، كتلة ثابتة ، تتحرك كتلة ، كتلة بكرة..

الخلاصة:   تفسر الكتب الفيزيائية للصف السابع ، عند دراسة آلية كتلة بسيطة ، الكسب في القوة بشكل مختلف عند رفع حمولة باستخدام هذه الآلية ، على سبيل المثال: في الكتاب المدرسي A.V. Peryshkina ، يتم تحقيق زيادة في القوة بمساعدة عجلة الكتلة ، التي تعمل فيها قوى الرافعة ، وفي كتاب Gendenshtein L. E. ، تم الحصول على الكسب نفسه بمساعدة كبل ، حيث تعمل قوة الشد للكابل. كتب مدرسية مختلفة ومواضيع مختلفة وقوى مختلفة - لاكتساب قوة عند رفع الحمل. لذلك ، الغرض من هذه المقالة هو البحث عن الأشياء والقوى ، مع مساعدة من الحصول على قوة في الحصول عليها عند رفع حمولة مع آلية كتلة بسيطة.

في معظم الأحيان ، يتم استخدام آليات بسيطة لاكتساب القوة. وهذا هو ، مع قوة أقل تحريك المزيد من الوزن بالمقارنة معها. علاوة على ذلك ، فإن كسب القوة لا يتحقق "مجانًا". الاسترداد هو الخسارة في المسافة ، أي أنك بحاجة إلى القيام بحركة أكثر من دون استخدام آلية بسيطة. ومع ذلك ، عندما تكون القوات محدودة ، يكون "تبادل" المسافة للقوة مفيدًا.

الكتل المنقولة والثابتة هي بعض أنواع الآليات البسيطة. بالإضافة إلى ذلك ، فهي رافعة تعديل ، والتي هي أيضا آلية بسيطة.

كتلة ثابتة  لا يعطي مكسب في القوة ، بل يغير اتجاه تطبيقه. تخيل أنك تحتاج إلى رفع الحمل الثقيل لأعلى الحبل. سيكون لديك لسحب ما يصل. ولكن إذا كنت تستخدم كتلة ثابتة ، فستحتاج إلى السحب ، بينما يرتفع الحمل. في هذه الحالة ، سيكون الأمر أسهل بالنسبة لك ، حيث ستتألف القوة اللازمة من قوة العضلات وزنك. بدون استخدام كتلة ثابتة ، سيكون من الضروري تطبيق نفس القوة ، لكن سيتحقق ذلك فقط بسبب قوة العضلات.

كتلة ثابتة هي عجلة مع أخدود للحبل. العجلة ثابتة ، يمكنها الدوران حول محورها ، لكن لا يمكنها الحركة. تتدلى أطراف الحبل (الكبل) ، ويتم توصيل الحمل بواحد ، ويتم تطبيق القوة على الآخر. إذا قمت بسحب الكبل لأسفل ، يزداد الحمل.

نظرًا لعدم وجود زيادة في القوة ، لا توجد خسارة في المسافة. المسافة التي يرتفع فيها الحمل ، يجب خفض الحبل بنفس المسافة.

استخدام كتلة المتداول يعطي مكاسب في القوة مرتين (مثالي). هذا يعني أنه إذا كان وزن الحمل هو F ، ثم لرفعه ، يجب عليك تطبيق القوة F / 2. تتكون الوحدة المتنقلة من نفس العجلة مع فتحة كابل. ومع ذلك ، يتم تثبيت أحد طرفي الكبل هنا ، وتكون العجلة متحركة. يتحرك العجلة مع الحمل.

وزن الحمل هو القوة النزولية. انها متوازنة من قبل قوتين موجهة صعودا. يتم إنشاء أحدهما بواسطة الدعم المتصل بالكابل والآخر يسحب بواسطة الكبل. قوة الشد للكابل هي نفسها على كلا الجانبين ، مما يعني أن وزن الحمل موزع بالتساوي بينهما. لذلك ، كل من القوات هو 2 مرات أقل من وزن الشحنة.

في المواقف الحقيقية ، يكون الكسب في القوة أقل من مرتين ، حيث يتم "إنفاق" قوة الرفع جزئيًا على وزن الحبل والكتلة ، وكذلك الاحتكاك.

الوحدة المتنقلة ، التي تعطي قوة مضاعفة تقريبًا ، تعطي خسارة مزدوجة في المسافة. لرفع الحمل إلى ارتفاع معين h ، من الضروري أن تنخفض الحبال على كل جانب من جوانب الكتلة بهذا الارتفاع ، أي في مجموع 2 س يتم الحصول عليها.

عادة ما تستخدم مجموعات من الكتل الثابتة والمتحركة. أنها تسمح لك لكسب القوة والاتجاه. لمزيد من القطع المتحركة في سلسلة يرفعون ، وزيادة مكاسب في القوة.

الموضوع:فيزياء

صنف: 7

موضوع الدرس:طائرة مائلة. القاعدة الذهبية للميكانيكا.

مدرس الفيزياء

نوع الدرس:جنبا إلى جنب.

هدف الدرس:  تحديث المعرفة حول موضوع "الآليات البسيطة"

وتعلم الموقف العام لجميع أنواع بسيطة

الآليات ، والتي تسمى "القاعدة الذهبية" للميكانيكا.

مهام الدرس:

التعليم:

-   لتعميق المعرفة حول حالة توازن الجسم الدوار ، حول الكتل المتحركة وبدون حراك ؛

إثبات أن الآليات البسيطة المستخدمة في العمل تعطي ربحًا ساريًا ، ومن ناحية أخرى ، تسمح لك بتغيير اتجاه حركة الجسم تحت تأثير القوة ؛

لتطوير المهارات العملية في اختيار المواد المنطقية.

EDUCATIONAL:

زراعة ثقافة فكرية في تعريف الطلاب بالقاعدة الأساسية للآليات البسيطة ؛

تقديم وظائف استخدام النفوذ في الحياة اليومية ، في التكنولوجيا ، في ورشة المدرسة ، في الطبيعة.

التفكير في التنمية:

لتشكيل القدرة على تعميم البيانات المعروفة على أساس تسليط الضوء على الشيء الرئيسي ؛

تشكل عناصر البحث الإبداعي بناءً على استقبال التعميم.

المعدات:  الأجهزة (العتلات ، مجموعة الأحمال ، المسطرة ، القطع ، المستوى المائل ، المقياس الديناميكي) ، الجدول "العتلات في الحياة البرية" ، أجهزة الكمبيوتر ، النشرات (الاختبارات ، البطاقات ذات المهام) ، الكتب المدرسية ، السبورة ، الطباشير.

درس الدرس.

العناصر الهيكلية للنشاط الدرس للمعلم والطلاب

بيان هدف الدرسيخاطب المعلم الفصل:

احتضان العالم كله من الأرض إلى الجنة ،

إثارة أكثر من جيل واحد ،

التقدم العلمي يسير على هذا الكوكب.

الطبيعة لديها أسرار أقل.

كيفية استخدام المعرفة هي مصدر قلق الناس.

اليوم ، يا شباب ، سوف نتعرف على الموقف العام للآليات البسيطة ، وهو ما يسمى القاعدة الذهبية للميكانيكا.

سؤال للطلاب (مجموعة لغوية)

لماذا تعتقد أن القاعدة تسمى "الذهب"؟

الإجابة: "القاعدة الذهبية " - واحدة من أقدم الوصايا الأخلاقية الواردة في الأمثال الشعبية ، أقوال: لا تفعل للآخرين ما كنت لا تريد أن تكون قد ألحقت بك ، وتحدث الحكماء الشرقية القديمة.

إجابة مجموعة الاستجابة: "الذهبي "هو الأساس لجميع المؤسسات.

التعرف على المعرفة. اختبار الأداء "العمل والطاقة"

  (على الكمبيوتر ، اختبار مرفق)

  مهام التدريب والأسئلة.

1. ما هي رافعة؟

2. ما يسمى كتف السلطة؟

3. حكم ميزان الرافعة المالية.

4. صيغة حكم ميزان الرافعة المالية.

5. العثور على الخطأ في الشكل.

6. باستخدام قاعدة توازن الرافعة ، ابحث عن F2

d1 \u003d 2cm d2 \u003d 3cm

7. هل ستكون الرافعة في حالة توازن؟

d1 \u003d 4cm d2 \u003d 3cm

مجموعة من اللغويين ينفذ № 1, 3, 5.

مجموعة من الدقة № 2, 4, 6, 7.

المهمة التجريبية لفريق التدريس

1. تحقيق التوازن بين رافعة

2. قم بتعليق وزني على الجانب الأيسر للرافعة على مسافة 12 سم من محور الدوران

3. تحقيق التوازن بين هذين الأوزان:

أ) حمولة واحدة _ _ _ كتف _ _ سم.

ب) اثنين من الأوزان _ _ _ الكتف _ _ _ سم.

ج) ثلاثة أوزان _ _ _ كتف _ _ _ انظر

مستشار يعمل مع الطلاب

في عالم الاهتمام.

"النفوذ في الحياة البرية"

(مارينا ميناكوفا ، الحائزة على جائزة أولمبياد الأحياء)

العمل على  عرض الخبرات (استشاري)

تعلم  رقم 1 تطبيق قانون ميزان الرافعة المالية للكتلة.

المواد.أ) كتلة ثابتة.

تحديث في وقت سابق يجب على الطلاب شرح أن الوحدة الثابتة يمكنها ذلك  تعلمت للنظر كذراع متساوية وكسب في

معرفة بسيطة لا يعطي قوة

الآليات. رقم 2 توازن القوى على كتلة متحركة.

دراسة على أساس التجارب ، يخلصون إلى أن المحمول
  كتلة يعطي مكاسب في القوة مرتين ونفس الخسارة في
  الطريق.

دراسة

مواد جديدة.منذ أكثر من ألفي عام ، توفي أرخميدس ، ولكن أيضًا
  اليوم ، تحافظ ذاكرة الناس على كلماته: "أعطني نقطة ارتكاز ، و
  سأرفع العالم كله لك. " هكذا قال اليونانية القديمة المعلقة
  عالم - عالم رياضيات ، فيزيائي ، مخترع ، بعد أن طور نظرية
  النفوذ وتحقيق قدراته.

أمام حاكم سيراكيوز ، أرخميدس ، والاستفادة

مجمع
  جهاز النفوذ ، وحده خفض السفينة. الشعار
  كل من وجد واحدة جديدة يخدمها يوريكا الشهيرة!

واحدة من الآليات البسيطة التي تكتسب قوة في
  طائرة مائلة. تحديد العمل المنجز مع
  طائرة مائلة.

تجربة التجربة:

القوى العاملة على متن طائرة مائلة.

  نقيس ارتفاع وطول الطائرة المائلة و

قارن نسبتهم مع زيادة القوة

F  الطائرة.

L أ) نكرر التجربة عن طريق تغيير زاوية اللوحة.

  استنتاج من التجربة:يعطي يميل الطائرة

ح  كسب في السلطة عدة مرات طوله

المزيد من الارتفاع. \u003d

2. القاعدة الذهبية للميكانيكا يحمل ل

  رافعة.

عندما تحول رافعة كم مرة

فزنا في القوة ، نخسر عدة مرات

في التحرك.

تحسين مهام الجودة.

والتطبيق1. لماذا يتجنب سائقو القطارات إيقاف القطارات؟

المعرفة.الارتفاع؟ (يلتقي مجموعة من اللغويين).

  B

رقم 2 كتلة في الموقف B الشرائح على طول يميل

الطائرة ، والتغلب على الاحتكاك. سوف يكون

حرك الشريط وفي الموضع؟ (أعط إجابة

نقاط الدقة).

الجواب: سوف يكون ، لأن القيمةF الاحتكاك من شريط على الطائرة ليست كذلك
  يعتمد على مجال ملامسة الأسطح.

مهام التسوية.

Find 1. ابحث عن قوة تعمل بالتوازي مع طول الطائرة المائلة ، يبلغ ارتفاعها 1 متر ، الطول 8 م ، بحيث يتم تحميل الحمل الذي يزن 1.6 * 10³ N على الطائرة المائلة

المقدمة: الحل:

h \u003d 1m F \u003d F \u003d

الجواب: 2000H

رقم 2. للحفاظ على الزلاجات مع راكب يبلغ وزنه 480 نيوتن على الجبل الجليدي ، هناك حاجة إلى قوة 120 نيوتن ، ومنحدر التل على طوله بالكامل ثابت. ما طول الجبل ، إذا كان الارتفاع 4 أمتار.

المقدمة: الحل:

ع \u003d 4 م ل \u003d

الجواب: 16m

رقم 3. سيارة بوزن 3 * 104 N تتحرك بشكل موحد على رافعة طولها 300 متر وارتفاعها 30 متر. حدد قوة الجر للسيارة إذا كانت قوة الاحتكاك للعجلات على الأرض هي 750 N. ما نوع العمل الذي يقوم به المحرك على طول الطريق؟

المقدمة: الحل:

P \u003d 3 * 104H القوة المطلوبة للرفع
  Ftr \u003d 750H للسيارة دون احتكاك

ل \u003d 300 م ف \u003d ف \u003d

h \u003d 30m قوة الجر تساوي: F pull \u003d F + Ftr \u003d 3750H

Ftyag-؟ ، A -؟ تشغيل المحرك: A \u003d F سحب * L

A \u003d 3750H * 300m \u003d 1125 * 103J

الجواب: 1125kJ

تلخيص الدرس ، وتقييم عمل الطلاب من خلال الاستشاريين باستخدام خريطة لنهج متباين لأنواع الأنشطة في الدرس.

الصفحة الرئيسية § 72 مندوب. § 69.71. أ. 197 في 41 № 5

تم إجراء هذين الدرسين على الكتاب المدرسي S.V. غروموفا ، زمالة المدمنين المجهولين فيزياء الوطن الصف 7. M. التنوير 2000

خصوصية الدروس هي أنها تستخدم تقنية المسح المبرمج للفصول التي تقل عن 15 شخصًا. تتمثل التكنولوجيا في تقديم العديد من الإجابات على السؤال. بفضل هذا ، من الممكن تكرار المادة السابقة في نفس الوقت ، وتسليط الضوء على الشيء الرئيسي في الموضوع المشمول ، والتحكم في استيعاب المواد من قبل جميع الطلاب في الفصل. كما تبين الممارسة ، لا يستغرق مسح الفصل بأكمله أكثر من 17 دقيقة. بالنسبة للمعلمين الشباب ، ستكون لحظة مهمة هي التطور السريع للمهارات لتحديد مستوى تعلم الطلاب. تؤكد المراقبة اللاحقة والعمل المستقل على الدرجات الدرجات التي يتلقاها الطلاب خلال استبيان مبرمج.

المسح بأكمله يحدث شفويا. يعرض الأطفال إجابات على البطاقات أو على الأصابع ، مما يتطلب ألا يتجاوز عدد الإجابات خمسة. يتم عرض نتائج الاستطلاع على السبورة مباشرة في شكل إيجابيات وسلبيات وأصفار (هناك فرصة لرفض الإجابة). يسمح لك هذا النموذج من الاستقصاء بتخفيف التوتر أثناء المسح وإجرائه بنزاهة وعلنية وفي نفس الوقت يعد الطالب نفسياً للاختبارات.

الاستقصاء المبرمج له العديد من أوجه القصور. لإبطالها ، من الضروري تبديلها بذكاء مع أشكال أخرى من التحكم في المعرفة.

الغرض من الدرس: تعليم الأطفال أن يجدوا مكاسب في القوة التي يوفرها نظام الكتل.

المعدات:   كتل ، المواضيع ، حوامل ، المقاييس.

تقدم الدرس:

يقترح المعلم سؤال إشكالي:

في كتاب دانييل ديفو ، يتحدث "روبنسون كروزو" عن رجل جاء إلى جزيرة غير مأهولة وتمكن من العيش في ظروف قاسية. يخبرنا أنه بمجرد أن قرر روبنسون كروزو بناء قارب للإبحار بعيدًا عن الجزيرة. لكنه بنى قارب بعيدا عن الماء. وكان القارب ثقيلًا جدًا بحيث يمكن رفعه. دعنا نتخيل كيف يمكنك تسليم قارب ثقيل (قل 1 طن) إلى الماء (على مسافة كيلومتر واحد).

تتم كتابة قرارات الطلاب لفترة وجيزة على السبورة.

عادة ما يقترحون حفر قناة ، ونقل القارب بذراع. لكن العمل نفسه يقول إن روبنسون كروزو بدأ يحفر قناة ، لكنه حسب تقديره سيحتاج إلى حياته كلها لإكمالها. وستكون الرافعة ، إذا قمت بحسابها ، سميكة للغاية بحيث لا تملك القوة الكافية للاحتفاظ بها بين يديك.

حسنًا ، إذا عرض أحدهم عمل رافعة ، فاستخدم رافعة سلسلة أو كتل أو بوابات. دع هذا الطالب يخبرك بنوع الآلية الموجودة والسبب في الحاجة إليها.

بعد القصة ، بدأوا في دراسة مواد جديدة. إذا لم يقدم أي من الطلاب حلاً ، فسيخبر المعلم نفسه.

كتل تأتي في شكلين:

انظر الشكل 54 (ص 55)

انظر الشكل 55 (ص 55)

الكتلة الثابتة لا تعطي زيادة في القوة. إنه يغير فقط اتجاه تطبيق القوة. وتعطي الوحدة المتنقلة زيادة في القوة بمقدار 2 مرات. دعونا نرى بمزيد من التفاصيل:

(مادة القراءة § 22 اشتقاق الصيغة F \u003d P / 2 ؛)

من أجل الجمع بين عمل عدة كتل ، يتم استخدام جهاز يسمى سلسلة الرافعة (من بولي اليونانية - "الكثير" spao - "سحب").

لرفع الكتلة السفلية ، تحتاج إلى سحب حبلين ، أي أنه يفقد على مسافة 2 مرات ، وبالتالي فإن الكسب في قوة كتلة السلسلة هذه هو 2.

لرفع الكتلة السفلية ، تحتاج إلى تقليل 6 حبال ، وبالتالي فإن الكسب في قوة كتلة السلسلة هذه هو 6

III. ربط مواد جديدة.

مسح التدريب:

1. كم عدد الحبال مقطوعة في الصورة؟

1. احد،
2. أربعة
3. خمسة،
4. ستة،
5. إجابة أخرى.

2. يمكن للصبي رفع 20 كجم. وتحتاج إلى رفع 100. كم عدد القطع التي يحتاجها لصنع كتلة سلسلة؟

1. أربعة
2. خمسة،
3. ثمانية،
4. عشرة،
5. إجابة أخرى.

3. في رأيك ، هل من الممكن الحصول على عدد فردي من المرات في القوة باستخدام الكتل ، على سبيل المثال ، 3 أو 5 مرات؟

الإجابة: نعم ، لهذا من الضروري أن يربط الحبل الحمل ثلاث مرات مع الكتلة العليا. حل تقريبي في الشكل:

III.1. حل المشكلة 71.

III.2. الحل لمشكلة روبنسون كروزو.

لتحريك القارب ، كان يكفي جمع الرافعة أو الرافعة المتسلسلة (الآلية التي سندرسها في الدرس التالي).

أجرى دانييل ديفو المجريون مثل هذه التجربة. نقل شخص واحد لوحًا خرسانيًا به كتلة بكرة منحوتة 100 متر محلية الصنع.

III.3. العمل العملي:

للتجميع من الكتل والخيوط ، أولاً كتلة ثابتة ، ثم كتلة متحركة وكتلة بكرة بسيطة. قم بقياس الكسب في القوة في الحالات الثلاث باستخدام مقياس القوة.

ملخص الدرس ، شرح الواجب المنزلي

الواجبات المنزلية: §22؛ المهمة 72

أهداف الدرس: النظر في الآليات البسيطة المتبقية - ونش ونش وطائرة مائلة ؛ تعرف على طرق العثور على المكسب في القوة التي قدمتها الرافعة والطائرة المائلة.

المعدات: بوابة النموذج ، المسمار كبير أو المسمار ، الحاكم.

تقدم الدرس:

1. أي كتلة لا تعطي مكاسب في القوة؟

1. المحمول،
2. الثابتة،
3. لا.

2. هل من الممكن استخدام الكتل للحصول على مكاسب 3 أضعاف في القوة؟

3. عدد الحبال مقطوعة في الصورة؟

1. احد،
2. أربعة
3. خمسة،
4. ستة،
5. إجابة أخرى.

4. يمكن للصبي رفع 25 كجم. وتحتاج إلى رفع 100. كم عدد القطع التي يحتاجها لصنع كتلة سلسلة؟

1. أربعة
2. خمسة،
3. ثمانية،
4. عشرة،
5. إجابة أخرى.

5. لم يتمكن النجار الذي قام بإصلاح الإطارات من العثور على حبل قوي. اشتعلت الحبل الذي يقاوم قوة الشد من 70 كجم. كان النجار نفسه يزن 70 كجم ، والسلة التي ارتفع بها 30 كجم. ثم أخذ وتجميع الآلية الموضحة في الشكل 1. هل سيتحملها الحبل؟

6. بعد العمل ، استعد النجار لتناول الطعام وربط الحبل بالإطار لتحرير يديه ، كما هو مبين في الشكل 2. هل سيتحمل الحبل ذلك؟

كتابة المصطلحات في دفتر ملاحظات.

تتكون البوابة من اسطوانة ومقبض متصل بها (اعرض نموذج البوابة). وغالبًا ما يستخدم لرفع المياه من الآبار (الشكل 60 ، ص 57).

ونش - مزيج من بوابة مع التروس بأقطار مختلفة. هذه هي آلية أكثر تقدما. عند استخدامه ، يمكنك تحقيق أكبر قوة.

كلمة المعلم. أسطورة أرخميدس.

بمجرد وصول أرخميدس إلى المدينة التي سمع فيها الطاغية المحلي عن المعجزات التي قام بها الميكانيكي الكبير. طلب من أرخميدس إظهار معجزة. قال أرخميدس: "جيد ، لكن دع الحدادين يساعدونني". أصدر أمرًا ، وبعد ذلك بيومين ، عندما كانت السيارة جاهزة ، أمام الجمهور المدهش ، أرخميدس وحده ، جالسًا على الرمال ويدير المقبض بتكاسل ، أخرج من الماء سفينة كانت بالكاد يسحبها 300 شخص. يعتقد المؤرخون الآن أنه تم استخدام الرافعة لأول مرة. الحقيقة هي أنه عند استخدام الرافعة السلسلة ، فإن تصرفات الكتل الفردية تضيف ما يصل ، ومن أجل تحقيق زيادة 300 مرة في القوة ، هناك حاجة إلى 150 قطعة. وعند استخدام الونش ، يتم مضاعفة تصرفات التروس الفردية ، أي عندما يتم توصيل تروسين ، أحدهما يعطي قوة في 5 مرات والآخر أيضًا 5 مرات ، نحصل على ربح إجمالي قدره 25 مرة. وإذا طبقت نفس المعدات مرة أخرى ، فإن إجمالي المكاسب سيصل إلى 125 مرة. (وليس 15 ، كما هو الحال مع إضافة بسيطة).

وبالتالي ، لإنشاء هذه الونش كان يكفي لصنع آلية مشابهة للجهاز (الشكل 61 صفحة 58). مع الأحجام المشار إليها ، تمنح البوابة العلوية ربحًا ساريًا يبلغ 12 مرة ، ونظام التروس بنسبة 10 مرات ، والبوابة الثانية بمقدار 5 مرات. ونش يعطي 60 أضعاف القوة.

الطائرة المائلة هي آلية بسيطة مألوفة لكثير منكم. يتم استخدامه لرفع الهيئات الثقيلة ، مثل برميل في السيارة. كم مرة نفوز في القوة عندما نرتفع ، كم مرة نخسرها في المسافة. على سبيل المثال ، يمكننا لف برميل يزن 50 كجم. وتحتاج إلى رفع 300 كجم إلى 1 متر في الطول. كم من الوقت يجب أن آخذ اللوحة؟

نحن نحل المشكلة:

بما أننا يجب أن نفوز بالسلطة 6 مرات ، فإن الخسارة في المسافة يجب أن تكون 6 مرات على الأقل. لذلك ، يجب أن يكون طول اللوحة 6 أمتار على الأقل.

تشمل الأمثلة على الطائرات المائلة المكسرات والبراغي ، والأوتاد ، والعديد من أدوات القطع والطعن (إبرة ، خرامة ، مسمار ، إزميل ، إزميل ، مقص ، قواطع سلكية ، كماشة ، سكين ، شفرات حلاقة ، قاطعة ، فأس ، كليفر ، مسوي ، موصل ، محدد ، قاطع الطحن ، المجرفة ، المروحية ، المنجل ، المنجل ، مذراة ، وما إلى ذلك) ، الهيئات العاملة لآلات الحراثة (المحاريث ، الأمشاط ، قواطع الفرشاة ، المزارعون ، الجرافات ، إلخ)

النظر في capercaillie كمثال. هذا إسفين ممل في مطرقة تحمل المقبض. ينتشر هذا الوتد ، الذي ينشر الألياف الخشبية ، كالمكبس ، المقبض الموجود في الفتحة ويصلحها بإحكام.

ولكن ماذا لو لم نكن بحاجة إلى الظفر لفصل الألياف عن بعضها. على سبيل المثال ، تحتاج إلى مطرقة مسمار في لوحة رقيقة. إذا كنت تدق مسمار عادي هناك ، فسوف يتصدع ببساطة. لهذا الغرض ، نجح النجارون في تعميق الأظافر والمطرقة بالفعل. ثم يسحق الظفر الألياف الخشبية الموجودة أمامه ، لكنه لا يدفعها مثل إسفين.

في القرون القديمة ، تم استخدام العديد من الآليات البسيطة للأغراض العسكرية. هذه هي ballistae و المقاليع (الشكل 62 ، 63). كيف تعتقد أنها تعمل؟

تمت مناقشة إجابات الطلاب في الفصل بأكمله.

أصبح عدد كبير من الاختراعات أرخميدس الشهيرة. (إذا كان هناك وقت فراغ ، يتحدث المعلم عن اختراعات أرخميدس).

العمل العملي:

1) خذ برغيًا كبيرًا أو برغيًا واستخدم مسطرة الملليمتر لقياس محيط رأسها. للقيام بذلك ، قم بتوصيل رأس المسمار بأقسام خط المليمتر ولفه على طول الأقسام.

محيط رأس المسمار ل  \u003d 2R \u003d ...

2) خذ الآن بوصلة قياس وحاكم ملليمتر وقياس بمساعدتهم المسافة بين اثنين من نتوءات متجاورة من موضوع المسمار. وتسمى هذه المسافة الملعب أو السكتة الدماغية من المسمار.

برغي الملعب ح \u003d ... مم

3) الآن اقسم محيط الرأس على درجة اللولب ، وستعرف عدد المرات التي نكتسب فيها القوة باستخدام هذا المسمار.

حاول تخمين عدد المرات التي فزنا فيها بالقوة باستخدام أنظمة الكتلة التالية.

لحل المشكلتين الثانية والثالثة ، لا يكفي الإجابة عن السؤال "كم من أجزاء الحبل سيتم تخفيضها إذا قمت بسحبها طوال الطريق؟" تتطلب المهام اتباع نهج غير قياسي ، على سبيل المثال ، سوف نحل المشكلة الثانية. هذا يعني أن قوة الجر 20 نانومتر على الحبل الثاني ، لكنها متوازنة مع توتر الحبل 3. لذلك ، قوة الجر 40 نانومتر على الحبل الثالث ، و 80 نانومتر على الحبل الرابع ، وبالتالي فإن الكسب هو 8 مرات.