हम देखते हैं कि सरल तंत्र की सहायता से आप सत्ता में लाभ प्राप्त कर सकते हैं। क्या सरल तंत्र काम में जीत दिलाते हैं?

बल एफ द्वारा किए गए काम की गणना करें जब एक इच्छुक विमान का उपयोग करके भार उठाते हैं (चित्र 1 देखें)।

   \\ _ (~ A_F = Fl।)

बल के पाए गए मानों को प्रतिस्थापित करें (~ F = mg \\ frac hl \\) और प्राप्त करें

   \\ _ (~ A_F = mg \\ frac hl l = mgh।)

तो काम है एक   एफ उस काम के बराबर है जिसे लोड को ऊंचाई तक समान रूप से करने की आवश्यकता है जएक इच्छुक विमान का उपयोग किए बिना।

काम और लीवर में जीत नहीं देता। दरअसल, यदि एक संतुलित लीवर (छवि 6) गति में सेट है, तो बलों के आवेदन के बिंदु एफ   1 और एफ   2 एक ही समय में अलग-अलग आंदोलनों को करें make आर   1 और Δ आर   2। इस मामले में (हम कोण पर विचार करते हैं α   लीवर को छोटा करना)) आर 1 = एल 1 α , Δ आर 2 = एल 2 α   इसलिए, ये बल काम करेंगे। एक 1 = एफ   1 Δ आर 1 = एफ 1 एल 1 α   और एक 2 = एफ   2 Δ आर 2 = एफ 2 एल 2 α । तो जैसा है एफ 1 एल 1 = एफ 2 एल   2, तब एक 1 = एक 2 .

एक निश्चित ब्लॉक का उपयोग करते समय, हम देखते हैं कि लागू बल एफ   और मिलीग्राम   भार उठाते समय बलों के आवेदन के बिंदुओं से यात्रा के मार्ग भी समान हैं, और इसलिए काम समान है।

मोबाइल ब्लॉक के माध्यम से माल ढुलाई को ऊंचाई पर उठाने के लिए ज, आपको उस रस्सी के अंत की आवश्यकता होती है जिस पर बल लगाया जाता है एफ, 2 में जाएँ ज। इसलिए, एक 1 = mGH   और \\ (~ A_2 = F \\ cdot 2h = \\ frac (mg) (2) 2h = mgh \\)।

इस प्रकार, दो बार बल में जीत हासिल करने, चलने में दो बार हार जाते हैं, इसलिए, जंगम इकाई काम में जीत नहीं देती है।

सदियों पुरानी प्रथा ने दिखा दिया है कि कोई भी सरल तंत्र काम में लाभ नहीं देता है।

यहां तक ​​कि प्राचीन विद्वानों ने एक नियम ("यांत्रिकी का सुनहरा नियम") सभी तंत्रों पर लागू किया: कितनी बार हम ताकत में जीते हैं, कितनी बार हम दूरी में खो देते हैं।

सरल तंत्र पर विचार करते समय, हम घर्षण को ध्यान में नहीं रखते हैं, साथ ही साथ स्वयं तंत्र का वजन भी। वास्तविक परिस्थितियों में, इसे ध्यान में रखा जाना चाहिए। इसलिए, काम का हिस्सा बल द्वारा किया जाता है एफ   तंत्र के अलग-अलग हिस्सों के आंदोलन पर और घर्षण बल के खिलाफ। माल उठाने का काम एक   p (उपयोगी कार्य) पूर्ण कार्य से कम होगा एक   (बल द्वारा किया गया कार्य एफ).

तंत्र की प्रभावशीलता दक्षता (तंत्र की दक्षता) के गुणांक द्वारा विशेषता है:

दक्षता - उपयोगी कार्य के अनुपात के बराबर एक भौतिक मात्रा एक   सभी कामों के लिए p खर्च किया गया एक:

   \\ _ (~ \\ eta = \\ frac (A_p) (A) \\ cdot 100%। \\ _

साहित्य

Aksenovich L. A. माध्यमिक विद्यालय में भौतिकी: सिद्धांत। कार्य। टेस्ट: पाठ्यपुस्तक। अश्लीलता प्रदान करने वाले संस्थानों के लिए भत्ता। वातावरण, शिक्षा / L.A. Aksenovich, N.N.Rakina, के.एस. फारिनो; एड। के.एस. फरिनो - मिन्स्क: अडुकत्स्य I विघ्नना, 2004. - सी। 75-76।

हमारे द्वारा माना गया सरल तंत्र काम में उपयोग किया जाता है जब एक बल की क्रिया द्वारा दूसरे बल को संतुलित करना आवश्यक होता है।

स्वाभाविक रूप से सवाल उठता है:   सत्ता में या सड़क पर लाभ दे रहे हैं, स्कोरिंग के सरल तंत्र काम में नहीं दे रहे हैं? इस प्रश्न का उत्तर अनुभव से प्राप्त किया जा सकता है।

लीवर पर F1 और F2 की दो सेनाओं को संतुलित करके परिमाण में कुछ अलग किया गया (चित्र 170), उन्होंने लीवर को गति में स्थापित किया। यह पता चला है कि एक ही समय और एक ही समय में, एक छोटे बल के आवेदन का बिंदु F2 बड़े पथ s2 की यात्रा करता है, और एक बड़े बल के आवेदन का बिंदु F1 है। छोटा रास्ताएस 1। मापनेइन रास्तों और बिजली मॉड्यूलों से पता चलता है कि लीवर पर बलों के आवेदन के बिंदुओं द्वारा ट्रेस किए गए रास्तों की लंबाई बलों के विपरीत आनुपातिक है:

इस प्रकार, लीवर के लंबे हाथ पर अभिनय करते हुए, हम ताकत में जीतते हैं, लेकिन एक ही समय में कई बार, हम रास्ते की लंबाई में खो देते हैं।

पथ पर बल का काम है। हमारे प्रयोग बताते हैं कि लीवर के दोनों सिरों पर किए गए कार्य एक दूसरे के बराबर:

इसलिए, लीवर का उपयोग करते समय, काम में कोई लाभ प्राप्त नहीं किया जाता है।

लीवर का उपयोग करके, हम या तो ताकत या दूरी में जीत सकते हैं। यदि हम एक लंबी बांह पर बल लागू करते हैं, तो हम ताकत में जीतेंगे, लेकिन इतने में उसी समय हम दूरी में खो जाते हैं। शॉर्ट लीवर आर्म पर अभिनय करते हुए, हम दूरी में जीत जाएंगे, लेकिन हम एक ही समय में हार जाएंगे।

एक किंवदंती है कि आर्किमिडीज, लीवर के शासन की खोज से प्रसन्न हैं, ने कहा: "मुझे एक पूर्णता दें और मैं पृथ्वी को ऊपर उठाऊंगा!"

बेशक, आर्किमिडीज इस तरह के कार्य का सामना नहीं कर सकता था, भले ही उसे पूर्ण लंबाई और वांछित लंबाई का लीवर दिया गया हो। उठाने के लिए भूमि सिर्फ 1 सेमी लंबा लीवर कंधे चाहिए   यह महान लंबाई के एक चाप का वर्णन करेगा। इस पथ के साथ लीवर के लंबे छोर को स्थानांतरित करने में लाखों वर्ष लगेंगे, उदाहरण के लिए 1 मीटर / सेकंड की गति से।

काम में जीत नहीं देता है और लीवर का प्रकार - निश्चित ब्लॉक जो आसान है   अनुभव पर सुनिश्चित करें। पी और एफ बलों के आवेदन के बिंदुओं से तय किए गए मार्ग समान हैं, बल समान हैं, और इसलिए काम समान है।

मोबाइल यूनिट द्वारा किए गए कार्य को आपस में मापना और तुलना करना संभव है। कि मोबाइल ब्लॉक के माध्यम से ऊँचाई h पर भाड़ा उठाने के लिए, आपको रस्सी के अंत की आवश्यकता है, जिससे डायनेमोमीटर जुड़ा हुआ है,   जैसा कि अनुभव से पता चलता है (चित्र। 171), 2h पर जाएं। इस प्रकार, 2 बार के बल में लाभ प्राप्त करना, रास्ते में 2 बार खोना, इसलिए, मोबाइल इकाई काम में लाभ नहीं देती है।

सदियों पुरानी प्रथा ने दिखाया है कि कोई भी तंत्र काम में लाभ नहीं देता है। के लिए विभिन्न तंत्र लागू करें काम करने की स्थिति पर निर्भर करता है   बल में या पारगमन में जीत।

यहां तक ​​कि प्राचीन वैज्ञानिक सभी तंत्रों पर लागू नियम जानते थे: हम कितनी बार ताकत में जीते हैं, कितनी बार हम दूरी में हारते हैं। इस नियम को यांत्रिकी का "सुनहरा नियम" कहा जाता है।

प्रश्न।   1. इन ताकतों के लीवर और कंधों पर काम करने वाली ताकतों के बीच क्या संबंध है? 2. लीवर और इन बलों पर बलों के आवेदन के बिंदुओं द्वारा कवर किए गए रास्तों के बीच क्या संबंध है? 3. क्या यह संभव है एक लीवर के साथ एक जीत हासिल करें   बल में? फिर क्या खोना? 4. कार्गो को उठाने के लिए मोबाइल यूनिट का उपयोग करते हुए वे रास्ते में कितनी बार हारते हैं? 5. यांत्रिकी का "सुनहरा नियम" क्या है?

व्यायाम।

1. जंगम ब्लॉक की मदद से, भार 1.5 मीटर की ऊंचाई तक उठाया गया था। रस्सी के मुक्त छोर को कब तक बढ़ाया गया था?
2. जंगम ब्लॉक की मदद से, भार को 7 मीटर की ऊंचाई तक उठाया गया था। लोड को उठाने के दौरान श्रमिक ने किस तरह का काम किया था, अगर वह रस्सी के अंत में लागू बल   160 एन? अगर वह इस भार को बिना ब्लॉक के 7 मीटर की ऊंचाई तक ले जाता है, तो श्रमिक क्या काम करेगा? (ब्लॉक का वजन, और घर्षण बल को ध्यान में नहीं रखा गया है।)
3. दूरी में जीतने के लिए ब्लॉक कैसे लागू करें?
4. मजबूती में 4 गुना लाभ प्राप्त करने के लिए फिक्स्ड और मूविंग ब्लॉकों को एक दूसरे के साथ कैसे जोड़ा जा सकता है? 6 बार?

टास्क।

सिद्ध करें कि काम की समानता का कानून (यांत्रिकी का "सुनहरा नियम") एक हाइड्रोलिक मशीन पर लागू होता है। पिस्टन और पोत की दीवारों के बीच घर्षण की उपेक्षा करें।

ध्यान दें। आकृति 132 के प्रमाण के लिए उपयोग करें। जब एक बल पिस्टन की क्रिया के तहत एक छोटा पिस्टन एक दूरी h1 तक गिरता है कुछ तरल विस्थापित करता है। एक ही मात्रा में एक बड़े पिस्टन के नीचे द्रव की मात्रा बढ़ जाती है, जो इस मामले में ऊंचाई 2 तक बढ़ जाती है।

§ 62. सरल तंत्र का उपयोग करते समय काम की समानता। यांत्रिकी का स्वर्ण नियम - भौतिकी ग्रेड 7 (Peryshkin)

संक्षिप्त विवरण:

हमने पहले ही कुछ सरल तंत्रों की समीक्षा की है। कुछ ने विस्तार से अध्ययन किया (लीवर, ब्लॉक), दूसरों ने सिर्फ उल्लेख किया। हम पहले ही समझ गए होंगे कि सभी सरल तंत्र किसी व्यक्ति के लिए जीवन को आसान बनाते हैं। वे या तो ताकत हासिल करते हैं, या आपको बल की दिशा बदलने की अनुमति देते हैं, जिससे व्यक्ति के कार्यों को और अधिक सुविधाजनक बनाया जा सकता है।
  लेकिन हम ऐसी भौतिक मात्रा को काम के रूप में जानते हैं। स्वाभाविक रूप से सवाल उठता है: सरल तंत्र का उपयोग करने से हमें कितना फायदा होता है? जवाब हतोत्साहित करने वाला है: नहीं। काम में जीतने का सरल तंत्र कोई भी नहीं करता है।
  पैराग्राफ बासठ गणना द्वारा इस निष्कर्ष पर आता है। पहले यह एक लीवर के लिए किया जाता है। फिर आउटपुट फिक्स्ड ब्लॉक में फैलता है, फिर जंगम तक।
  सरल तंत्र लागू होते हैं। ताकत या दूरी में लाभ पाने के लिए। दोनों में जीत पाना असंभव है। एक में जीतना, दूसरे में आप हारना। यह यांत्रिकी का "सुनहरा नियम" है। यह प्राचीन काल में भी लोगों को ज्ञात था। अब आप उसे भी जान पाएंगे।

विषय पर समस्या हल करना: सरल तंत्र का उपयोग करते समय काम की समानता। "यांत्रिकी का सुनहरा नियम"

LESSON OBJECTIVES:"सिंपल मैकेनिज्म" के विषय पर ज्ञान को अपडेट करें और सभी प्रकार के सरल तंत्रों के लिए सामान्य स्थिति जानें, जिसे यांत्रिकी का "सुनहरा नियम" कहा जाता है।

सिद्ध करें कि काम में उपयोग किए जाने वाले सरल तंत्र, ताकत में एक लाभ देते हैं, और दूसरी तरफ, बल की कार्रवाई के तहत आपको शरीर के आंदोलन की दिशा बदलने की अनुमति मिलती है;

सरल तंत्र के बुनियादी नियम की समझ के लिए अग्रणी छात्रों में एक बौद्धिक संस्कृति की खेती करने के लिए: - मुख्य बात के चयन के आधार पर ज्ञात डेटा को संक्षेप करने की क्षमता बनाने के लिए;

सामान्यीकरण की विधि के आधार पर रचनात्मक खोज के तत्वों को प्रपत्र।

पाठ का पाठ्यक्रम

1.ऑर्गनाइजेशन मोमेंट

2. होमवर्क जांचें

फ्रंट-एंड सर्वे:

1. जिन उपकरणों को सरल तंत्र कहा जाता है, वे किसके लिए हैं?

2. क्या आप जानते हैं कि सबसे सरल तंत्र उदाहरण देते हैं?

3. लीवर क्या है? इसके लिए क्या है?

4. शक्ति के कंधे को क्या कहा जाता है? शक्ति का क्षण?

5. लीवर की संतुलन स्थिति का गठन करें?

6. "यांत्रिकी का सुनहरा नियम" तैयार करें

7. दरवाज़े के हैंडल को दरवाज़े के मध्य और उसके किनारे पर क्यों नहीं लगाया जाता है।

8. क्या पृथ्वी को एक लीवर के साथ मोड़ना संभव है? उत्तर का औचित्य सिद्ध कीजिए।

3. कार्यों को हल करना

उद्देश्य:   छोटे लीवर आर्म की लंबाई 5 सेमी है, बड़ा 30 सेमी है। 12N का बल छोटे आर्म पर कार्य करता है। लीवर को संतुलित करने के लिए एक बड़े कंधे पर किस बल को लागू किया जाना चाहिए? बल में जीत का पता लगाएं?

दिए गए: बीबीसी: समाधान:

एल 1 = 5 सेमी 0.05 मीटर 1) हम लीवर की संतुलन स्थिति लिखते हैं:

l 2 = 30 सेमी 0.3 मी

F 1 = 12 N एक्सप्रेस इससे F 2:

F 2 =?

एफ 1 / एफ 2 =? 2) सत्ता में लाभ खोजें, वह है

.

का जवाब:   एफ 2 = 2 एच, एफ 1 / एफ 2 = 6 एच।

मॉडल के अनुसार समस्या हल करें:300H बल छोटे लीवर आर्म पर कार्य करता है, और 20N - बड़े आर्म पर। छोटे कंधे की लंबाई 5 सेमी है। बड़े कंधे की लंबाई निर्धारित करें। एक ड्राइंग बनाएं।

अपने आप को जांचें (उत्तर: 0.75 मी)

मॉडल के अनुसार समस्या हल करें:   लीवर अधिनियम के अंत में 25N और 150N को बल मिलता है। 3 सेंटीमीटर से अधिक बल के लिए फ़ुलाक्रम से दूरी। लीवर की लंबाई निर्धारित करें, अगर इन बलों की कार्रवाई के तहत यह संतुलन में है?

खुद को परखें (उत्तर: 0.21 मी)

उद्देश्य:   एक लीवर की मदद से 200 किलोग्राम वजन उठाया गया था। कितना उच्च भार था, यदि लीवर की लंबी बांह पर अभिनय करने वाले बल ने 400 जे।

आइए एक व्याख्यात्मक चित्र बनाते हैं:

l २

दिए गए: बीबीसी: समाधान:

m 1 = 200 किग्रा 1) हम यांत्रिकी का गणितीय नियम लिखते हैं: А 1 = А 2

A 2 = 400 J 2) परिभाषा के अनुसार, काम   - आंदोलन के साथ काम करने वाले बल का उत्पाद

ज =? शरीर, वह पथ जो शरीर इस बल के प्रभाव में लेता है। तब:

और 1 = एफ 1 · एच 1

इस सूत्र h 1 से व्यक्त करें:

3) एफ 1 खोजने के लिए, हम लोड के गुरुत्वाकर्षण के बल को खोजने के लिए सूत्र का उपयोग करते हैं:

F 1 = F किस्में = m 1 g = 200 kg · 10N / kg = 2000N

4) यह देखते हुए कि ए 1 = ए 2, हम एच 1 की गणना करते हैं:

का जवाब:   एच 1 = 0,2 एन।

मॉडल के अनुसार समस्या हल करें:   एक लीवर की मदद से, 0.84 kN वजन वाले दरवाजे को थोड़ा ऊपर उठाया गया था, जिसमें 30N के बल के साथ एक लंबी भुजा पर अभिनय किया गया था। इस मामले में, यांत्रिक कार्य 26 जे किया गया था। दरवाजा किस ऊंचाई पर उठाया गया था, और लीवर के लंबे हाथ के अंत में कितनी दूरी है?

अपने आप को टेस्ट करें (उत्तर: 3.1 सेमी की ऊंचाई; 8.7 सेमी) (घर पर)

होमवर्क उस विषय पर सोचें जिसका अध्ययन किया जा रहा है और उसे हल करें। पोव बराबर ४ov

सरल तंत्र का उपयोग करते समय काम की समानता। यांत्रिकी का "सुनहरा नियम"।

• भौतिकी के शिक्षक पुचकोवा एसए
• एमबीओयू सुखोवस्काया एसओएसएच

• उपकरण जो बलों को बदलते हैं, उन्हें तंत्र कहा जाता है।

•   लीवर (ब्लॉक, गेट),
•   इच्छुक विमान (कील, पेंच)।

• आवेदन

•   लीवर का नियम रोजमर्रा के जीवन और प्रौद्योगिकी में उपयोग किए जाने वाले विभिन्न प्रकार के उपकरणों की क्रियाओं को रेखांकित करता है जहां शक्ति या पथ में लाभ की आवश्यकता होती है।

• एक स्थिर ब्लॉक एक ऐसा ब्लॉक होता है जिसका अक्ष स्थिर होता है और भार उठाने पर नहीं बढ़ता और गिरता है।

• एक जंगम ब्लॉक एक ऐसा ब्लॉक है जिसका अक्ष बढ़ जाता है और भार के साथ गिरता है। वह 2 बार बिजली देता है।

• व्यवहार में, एक निश्चित के साथ एक जंगम इकाई के संयोजन का उपयोग करें। सुविधा के लिए फिक्स्ड ब्लॉक का उपयोग किया जाता है। वह ताकत में नहीं जीतता है, लेकिन बल की दिशा बदल देता है।

• निर्माण

• दवा

• स्क्रू

•   प्राचीन काल में प्रयुक्त सरल तंत्र।

• का उपयोग

• गेट

•   एक नदी या नहर के निचले स्तर से ऊपरी एक तक पानी की आपूर्ति करने के लिए, उदाहरण के लिए, एक और नहर जिसके माध्यम से यह आगे "खुद से" बहेगा, एक सरल लेकिन बहुत प्रभावी तकनीकी उपकरण का आविष्कार किया गया था - शडूफ। वह एक क्रेन की तरह दिखता है - एक काउंटरवेट के साथ एक लंबा लीवर।

•   यूनानियों ने निर्माण उपकरणों का उपयोग करके मैनुअल श्रम की मात्रा को कम करने की कोशिश की। 6 वीं शताब्दी ईसा पूर्व में, उन्होंने दो क्रेन का आविष्कार किया: छोटे और भारी भार उठाने के लिए। पुरातत्वविदों द्वारा प्राचीन शहरों में से एक के खंडहरों के बीच पाए गए चित्रों के अनुसार, यह स्थापित करना संभव था कि उन्होंने कैसे अभिनय किया। एक विशाल क्रेन का पहिया पांच लोगों द्वारा घुमाया गया था, एक ही समय में, दो नीचे से लोड कर रहे थे और दो ऊपर से।

•   सरल तंत्र का उपयोग मुख्य रूप से ताकत हासिल करने के लिए किया जाता है, अर्थात। शरीर पर अभिनय करने वाले बल को कई बार बढ़ाएं।

• सवाल

• कर लेंगे

•   लीवर पर बलों के आवेदन के बिंदुओं द्वारा ट्रेस किए गए मार्ग, बलों के विपरीत आनुपातिक हैं।

• h1 / h2 = F2 / F1

•   लीवर की लंबी भुजा पर अभिनय करते हुए, हम ताकत में जीतते हैं, लेकिन साथ ही हम रास्ते में एक ही राशि खो देते हैं।

•   लीवर का उपयोग करना
•   हम जीत सकते हैं या तो बल में,
• या तो दूरी में.

•   आर्किमिडीज के बारे में किंवदंती कहती है कि उन्होंने लीवर के शासन की खोज की प्रशंसा की, उन्होंने कहा: "मुझे एक पराक्रम दें और मैं पृथ्वी को पलट दूंगा"

• वी = 30 000 किमी / एस
• t = 10 मिलियन वर्ष

• चलती इकाई काम में नहीं जीतती है

• कितनी बार ताकत में जीतनाबहुत बार दूरी में हारना

• यांत्रिकी का "सुनहरा नियम" सभी तंत्रों पर लागू होता है।

• तंत्र के प्रकार

• 1. एक जंगम ब्लॉक की मदद से, भार 1.5 मीटर की ऊंचाई तक उठाया गया था। रस्सी के मुक्त छोर को कितने समय तक बढ़ाया गया था?
• 1.5 मीटर 0.75 मीटर 3 मीटर
• 2. एक चल ब्लॉक की मदद से, भार को 7 मीटर की ऊंचाई तक उठाया गया था। लोड को उठाते समय श्रमिक ने क्या काम किया, अगर उसने रस्सी के अंत में 160 N का बल लागू किया? अगर वह इस भार को 5 मीटर की ऊंचाई तक ले जाता है तो वह क्या काम करेगा?

• यह सही है!

• त्रुटि !!!