slajd 1
_____ ______ _____ _________
PROSTE MECHANIZMY
ZAKOŃCZONY:
MOU „Szkoła średnia im. Agafonowka, okręg Sankt Petersburg, obwód saratowski”
Kierownik: Dziurich E.A.
slajd 2
słownik fizyczny
Mechanizm to narzędzie, struktura. - Blok - od angielskiego słowa blok - część mechanizmu podnoszącego, narzędzie, konstrukcja. - Maszyna - od łacińskiego słowa machina - konstrukcja w formie koła z rynną po obwodzie.
slajd 3
Odniesienie do historii
Pierwsze najprostsze maszyny (dźwignia, klin, koło, pochyła płaszczyzna itp.) pojawiły się już w starożytności. Pierwszym narzędziem człowieka - kijem - jest dźwignia. Kamienny topór to połączenie dźwigni i klina. Koło pojawiło się w epoce brązu. Nieco później zaczęto używać pochyłego samolotu. Już w V wieku p.n.e. w armii ateńskiej (wojna peloponeska) stosowano maszyny do bicia ścian (tarany), urządzenia do rzucania (balisty i katapulty). Budowa tam, mostów, piramid, statków i innych konstrukcji oraz produkcja rzemieślnicza z jednej strony przyczyniła się do gromadzenia wiedzy o zjawiskach mechanicznych, z drugiej zaś wymagała nowej wiedzy.
slajd 4
O EGIPSKICH PIRAMIDACH
Piramidy egipskie to grobowce faraonów, królów starożytnego Egiptu. Budowę piramid prowadzono od około 2700 do 1800 roku. PNE. Każdy faraon, wstąpiwszy na tron, zaczął budować piramidę, w której po śmierci powinien zostać pochowany. A im potężniejszy i bogatszy był faraon, tym bardziej majestatyczny był jego grób. Obliczono całkowitą masę bloków kamiennych, obrobionych i ułożonych w piramidy - 6,5 mln ton.
zjeżdżalnia 5
HIPOTEZA O BUDOWIE PIRAMIDY
Budowniczowie mogli użyć ceglanej płaszczyzny w kształcie helisy. Tak nachylona płaszczyzna wymaga znacznie mniej materiału. Mogła być wzniesiona wokół piramidy blisko jej krawędzi, stopniowo wznosząc się wraz z nią. Ma brak obfitości. Spiralny nasyp i rusztowanie zajdą na siebie i zajmą całą wolną przestrzeń na długo przed osiągnięciem szczytu, a narożniki będą najtrudniejszym do pokonania miejscem w całej konstrukcji.
zjeżdżalnia 6
O tajemnicach budowy piramid
Udowodniono, że starożytna technika budowlana umożliwiała wznoszenie tak monumentalnych budowli. Bloki wapienne wycinano w kamieniołomach i obrabiano na miejscu – ciosano i polerowano miedzianymi narzędziami. Kamień został wykończony tak starannie, że w przyszłości bloki będą ściśle przylegać do siebie. Mistrzowie osiągnęli niesamowite wyniki - a tysiąc lat później nawet nici nie można przeciągnąć między powierzchniami sąsiednich płyt. Następnie wielotonowe bloki, za pomocą płoz wleczeniowych i prostych dźwigni, zostały załadowane na barkę w okresie powodzi po specjalnie wykopanych kanałach i wysłane na plac budowy.
Slajd 7
Proces wznoszenia piramidy był prosty, ale pracochłonny. Do murowania używano zaprawy glinianej. Bloki podnoszono do górnych rzędów murów wzdłuż pochyłych nasypów zbudowanych z surowej cegły. Pozostałości takich kopców znaleziono w Medum i Gizie, w pobliżu piramid faraonów Huni i Chefrena. Ciągnęli klocki na linie za pomocą miedzianych haczyków. Być może wykorzystano też sanki. Jednym słowem, głównym sekretem piramid jest pracowitość i talent osoby.
Slajd 8
Archimedes urodził się w Syrakuzach na Sycylii w 287 roku. PNE. Archimedes rozpoczął swoją twórczą działalność jako inżynier, tworząc różne urządzenia mechaniczne, które znalazły szerokie zastosowanie w budownictwie i życiu codziennym. W sumie Archimedesowi przypisuje się około czterdzieści wynalazków, w tym śmigło i wciągnik łańcuchowy.
Slajd 9
Jak Grecy przenosili ciężkie ładunki
Doświadczenie Egiptu, gdzie faraonowie pędzili tysiące niewolników do budowy piramid, nie miało zastosowania w Grecji. Znaleziono wyjście: kolumna, przymocowana w specjalny sposób do drewnianej ramy, została niejako zamieniona w kamienne lodowisko. A toczenie ciężarków jest znacznie łatwiejsze niż przeciąganie. W przypadku bloków prostokątnych Metagen wymyślił inną metodę: każdy blok, niczym oś, był wkładany w ogromne drewniane koła o średnicy około 4 metrów i zwijany na plac budowy. Do podnoszenia ładunków Grecy wynaleźli dźwigi, składające się z bloków, lin i drabin. Świątynia Artemidy w Efezie (zbudowana około 550 roku p.n.e.) była jednym z najpiękniejszych i najbardziej znanych dzieł architektury greckiej i uważana była za trzeci cud świata. Podczas budowy świątyni kierownicy budowy Hersi-fron i Metagen stanęli przed trudnym problemem: jak na luźnej glebie przetransportować ciężkie kolumny i bloki z kamieniołomu do miejsca pracy?
Slajd 10
Dźwignia w dzikiej przyrodzie
W szkieletach zwierząt i ludzi wszystkie kości, które mają pewną swobodę ruchu, są dźwigniami. Na przykład u osoby - kości rąk i nóg, żuchwy, czaszki, palca. U kotów ruchome pazury to dźwignie; wiele ryb ma kolce na płetwie grzbietowej; u stawonogów większość segmentów ich szkieletu zewnętrznego; małże dwuskorupowe mają zawory muszlowe. Połączenia szkieletowe są zaprojektowane przede wszystkim w celu zwiększenia prędkości przy utracie siły. Szczególnie duże przyrosty prędkości uzyskuje się u owadów.
slajd 11
Polispasta
Zwróć uwagę na wciągnik łańcuchowy - połączenie n klocków luźno ułożonych na wspólnej osi. Zwykle w technologii stosowane są dwa wciągniki łańcuchowe - stały i ruchomy, - ładunek o masie P = Ft zawieszony jest na osi tego ostatniego. Przyrost siły w tym przypadku wynosi 2n, ponieważ bloki działają niezależnie od siebie. Siła rozkłada się równomiernie między blokami Ft / n i zmniejsza się o połowę z każdym blokiem. W rezultacie otrzymujemy F = Ft/2n. Oczywiście przyrost siły rekompensuje ta sama utrata dystansu – w pracy nie wygrywamy. Wynalezienie wciągnika łańcuchowego przypisuje się Archimedesowi.
zjeżdżalnia 12
Używane książki:
Bałaszow M.M. Fizyka. - M .: Edukacja, 1994. Golin G.M., Filonovich S.R. Klasyka nauk fizycznych (od starożytności do początku XX wieku). - M .: Wyższa Szkoła, 1989. Katz Ts.B. Biofizyka na lekcjach fizyki - M .: Edukacja, 1988 Perelman Ya.I. Zabawna fizyka: Książka 1.- M .: Nauka 1979. Encyklopedia dla dzieci: T. 14 - „Technika”. - M .: Avanta +, 2000. Znam świat: Encyklopedia dziecięca „Świat tajemnicy”. – M.: Astrel, 2004.
Pytania kontrolne:
1. Czym jest siła?
2. Jakie znasz siły?
3. Jak nazywa się urządzenie do pomiaru siły?
4. Co nazywa się pracą w fizyce?
5. Jaka jest formuła działania?
6. W jakich jednostkach mierzona jest praca?
7. Czym jest moc?
8. Jaka jest formuła mocy?
9. W jakich jednostkach mierzona jest moc?
Zagadka 1:
Uwierzę długą szyją,
podniosę ciężki ładunek,
Gdzie zamówią, położę
Służę człowiekowi.
Zagadka 2:
Cudowny kumpel: drewniana ręka
Tak, żelazny tyłek, utwardzony grzebień.
Jest wysoko ceniony przez stolarzy, na co dzień z nim w pracy.
Zagadka 3:
Ząbkowany, nie gryzący.
Zagadka 4:
Wygląda, otworzyliśmy usta,
Możesz włożyć do niego papier:
Papier w naszych ustach
Zostanie podzielony na części.
Zagadka 5:
Dwóch braci weszło do wody, aby popływać, dwóch pływa, a jeden leży na brzegu.
Zagadka 6:
Napychali jej usta mięsem
A ona to żuje
Żucie, żucie i nie połykanie -
Wysyła na talerz.
Zagadka 7
Wiadro głośno, schodząc, skacząc,
I wstaje - skrzypi i płacze.
W kopalni głębinowej woda jest magazynowana,
Aby w upalne lato można było się upić.
Zagadka 8
On sam jest chudy, a jego głowa to pud.
proste mechanizmy
Opracował: nauczyciel fizyki
MBOU „Szkoła średnia nr 13 miasta Evpatoria” Shvaiko LA
proste mechanizmy
Od niepamiętnych czasów ludzie używali różnych urządzeń do wykonywania prac mechanicznych. Za pomocą dźwigni 3 tys. lata temu, podczas budowy piramidy Cheopsa w starożytnym Egipcie, przenieśli i podnieśli płyty ważące 2,5 tony na wysokość 147 metrów.
Proste mechanizmy nazywane są urządzeniami, które służą do przekształcania mocy.
Proste mechanizmy to: dźwignia i jej odmiany - blok, brama; płaszczyzna pochyła i jej odmiany - klin, śruba.
W większości przypadków stosuje się proste mechanizmy w celu uzyskania przyrostu siły, czyli kilkukrotnego zwiększenia siły działającej na organizm.
proste mechanizmy
Równia pochyła
naprawił
mobilny
Zadanie nr 1 „Siłacz”
Czy osoba może utrzymać 5 ton wagi? Czy potrafisz zmiażdżyć żelazo ręką? Czy dziecko może oprzeć się silnemu mężczyźnie? Jaki mechanizm można do tego wykorzystać?
Dźwignia jest sztywnym korpusem, który może obracać się wokół stałej podpory.
Punkt O to punkt podparcia znajdujący się pomiędzy punktami przyłożenia sił.
Najkrótsza odległość między punktem podparcia a linią prostą, wzdłuż której siła działa na dźwignię, nazywana jest ramieniem siły.
Stan równowagi dźwigni
Dźwignia jest w równowadze, gdy działające na nią siły są odwrotnie proporcjonalne do ramion tych sił.
Zadanie 1:
Na końce dźwigni poziomej, która jest w równowadze, działają siły pionowe 2 i 18 N. Jaki jest zysk z dźwigni?
Zadanie nr 2 „Budowniczy”
Jak podnieść pokrycie na dachu 9-piętrowego budynku? Jakie mechanizmy można do tego wykorzystać?
Blok to koło z rowkiem, wzmocnione w uchwycie. Lina, kabel lub łańcuch jest prowadzony wzdłuż rynny bloku.
Naprawiono blok - klocek, którego oś jest nieruchoma i nie podnosi się ani nie opada podczas podnoszenia ładunków .
OA \u003d R \u003d ramię siły F 1
OB \u003d R \u003d ramię siły F 2
OB = 2R= siła ramienia F
OA \u003d R \u003d ramię siły P
Ruchomy blok daje 2 krotny wzrost siły.
F 1 s 1 = F 2 s 2
Zadanie #2:
Za pomocą ruchomego klocka podniesiono ładunek na wysokość 1,5 m, na jaką długość wysunięto wolny koniec liny?
W celu podniesienia ładunku na wysokość h za pomocą ruchomego klocka należy przesunąć koniec liny, do której przymocowany jest dynamometr, na wysokość 2h=2∙1,5=3m.
Zadanie #3:
Pracownik za pomocą ruchomego klocka podniósł ładunek na wysokość 7 m, przykładając do wolnego końca liny siłę 160 N. Jaką pracę wykonał?
Zadanie nr 3 „Trickster”
Jak podnieść beczkę z gwoździami na karoserię ciężarówki bez dźwigu i innych podnośników? Jak podzielić dębowy klin na dwie części? Jak woda jest wypompowywana ze statków, które otrzymały dziurę? Jakie mechanizmy można do tego wykorzystać?
Zadanie 4:
Wózek jest podnoszony po pochyłej płaszczyźnie, której długość wynosi 3 m, a wysokość 1,5 m. Znajdź przyrost siły pochyłej płaszczyzny?
Zadania do samokontroli:
1. Jakie są nazwy urządzeń służących do transformacji mocy?
2. Jakie proste mechanizmy są używane w życiu codziennym?
3. Jakie proste mechanizmy zastosowano w Egipcie do budowy piramid?
4. Jak nazywa się ciało sztywne, które może obracać się wokół stałej osi?
5. Jak nazywa się najkrótsza odległość między punktem podparcia a linią prostą, wzdłuż której siła działa na dźwignię?
6. Zapisz stan równowagi dźwigni jako wzór.
7. Przez kogo ustanowiono tę zasadę?
8. Jaki jest cel stałego bloku?
9. Do czego służy ruchomy klocek?
10. Dlaczego klamka jest umieszczona na krawędzi drzwi?
Praca domowa:
- Uzupełnij tabelkę:
Zastosowanie prostych mechanizmów
w królestwie zwierząt
w warzywach
slajd 1
proste mechanizmy
slajd 2
Zdarzają się sytuacje, w których musisz podnieść jakiś ciężki przedmiot, taki jak szafka. Często siła ludzka nie wystarcza. Ale to nie ma znaczenia: możesz wsunąć mocny kij pod krawędź szafki, a szafka zostanie podniesiona bez większych trudności.
slajd 3
Nie zawsze można zmiażdżyć łupinę orzecha. I to nie problem - istnieją specjalne dziadki do orzechów, z ich pomocą z łatwością poradzisz sobie z tym zadaniem. Jeśli dana osoba nie ma wystarczającej siły, aby wykonać tę lub inną pracę, podnosi jakieś urządzenie, a przytłaczająca praca natychmiast staje się na jego ramieniu.
slajd 4
Proste mechanizmy (gr. „mehane” – maszyna, narzędzie) to urządzenia służące do przekształcania władzy. W większości przypadków stosuje się proste mechanizmy w celu uzyskania przyrostu siły, czyli kilkukrotnego zwiększenia siły działającej na organizm.
Blok
brama
Ramię dźwigni
Równia pochyła
Klin
Śruba
proste mechanizmy
zjeżdżalnia 5
Dźwignia to sztywny korpus, który może obracać się wokół stałej podpory. Koło jest również dźwignią, ponieważ jest sztywnym korpusem obracającym się wokół osi.
Ramię dźwigni
Linia działania siły jest linią prostą przechodzącą przez wektor siły. Najkrótsza odległość od osi dźwigni do linii działania siły nazywana jest ramieniem siły.
zjeżdżalnia 6
Na rysunku po lewej dźwignia to pedał. Jego oś obrotu przechodzi przez punkt O. Na pedał działają dwie siły: F1 to siła, z jaką stopa naciska na pedał, a F2 to siła sprężystości naciągniętej linki przymocowanej do pedału. Przeciągając przez wektor F1 linię działania siły (zaznaczoną na niebiesko) i opuszczając prostopadłą z punktu O na nią, otrzymujemy odcinek OA - ramię siły F1. Z siłą F2 sytuacja jest jeszcze prostsza: jej kierunek działania można pominąć, ponieważ wektor tej siły jest lepiej zlokalizowany. Obniżając od t. O prostopadłą do linii działania siły F2, otrzymujemy odcinek OB - 2 ramię tej siły.
Slajd 7
Dźwignia jest w równowadze, gdy działające na nią siły są odwrotnie proporcjonalne do ramion tych sił.
W przypadku pierwszej dźwigni dźwignia lewej siły jest 2 razy większa niż ramię prawej siły, dlatego prawa siła jest dwa razy większa niż lewa siła. W przypadku drugiej dźwigni dźwignia prawej siły jest 1,5 raza większa niż dźwignia lewej siły, czyli tyle samo razy, ile lewa siła jest większa niż prawa siła. Tak więc, gdy dwie siły są w równowadze na dźwigni, większa z nich zawsze ma mniejszą dźwignię i na odwrót.
Slajd 8
Za pomocą dźwigni mała siła może zrównoważyć dużą siłę. Rozważ na przykład podniesienie wiadra ze studni. Dźwignia to brama studni - kłoda z przymocowanym do niej zakrzywionym uchwytem. Oś obrotu bramy przechodzi przez kłodę. Mniejsza siła to siła ręki osoby, a większa siła to siła, z jaką wiadro i wisząca część łańcucha są ściągane w dół.
Brama.
Slajd 9
Blok
Blok - prosty urządzenie mechaniczne, który pozwala na zmianę siły. Stały blok ma stałą oś i jest przeznaczony do przekierowania siły. Stały blok służy do podnoszenia małych ładunków lub zmiany kierunku siły. Nie daje przyrostu siły.
Slajd 10
Ruchomy blok ma wolną oś i jest przeznaczony do konwersji sił (do podnoszenia większych ładunków niż poprzedni). Zmienia kierunek siły. W przypadku braku sił tarcia daje to wzrost siły o współczynnik 2.
slajd 11
Tocząc beczki po pochyłej płaszczyźnie, ludzie przykładają mniej siły, niż gdyby podnosili beczki na linach. Innymi słowy, siły wywierane przez ludzi są mniejsze niż ciężar beczek. Przy braku sił tarcia nachylona płaszczyzna daje przyrost siły tyle razy, ile długość jest większa niż wysokość nachylonej płaszczyzny.
Równia pochyła
zjeżdżalnia 12
Klin to odmiana prostego mechanizmu zwanego pochyloną płaszczyzną. Służy do uzyskania przyrostu siły, to znaczy za pomocą mniejszej siły, aby przeciwdziałać większej sile.
slajd 13
Śruba jest drugim rodzajem pochyłej płaszczyzny. Przekręcając uchwyt korkociągu zgodnie z ruchem wskazówek zegara, powodujemy ruch korkociągu w dół. Innymi słowy, zachodzi transformacja ruchu: ruch obrotowy korkociągu prowadzi do jego ruchu do przodu.
Slajd 14
Działając na długim ramieniu siły, zyskujemy na sile, ale jednocześnie tracimy dystans o ten sam czynnik, dlatego stosując proste mechanizmy nie możemy wygrać w pracy, gdyż iloczyn siły F i siły ścieżka jest pracą. Praca wykonywana przez siły przyłożone do prostego mechanizmu są sobie równe: F1s1=F2s2 A1=A2
„Złota zasada” mechaniki
Prezentacja została opracowana na podstawie książki Ts.B. Katz „Biofizyka na lekcjach fizyki”. Materiał z tej książki wykorzystuję na zajęciach z fizyki od wielu lat. Wraz z pojawieniem się komputera nadal opowiadam dzieciom o związkach między fizyką a biologią, korzystając z narzędzi ICT.
Ściągnij:
Zapowiedź:
Aby skorzystać z podglądu prezentacji, załóż konto (konto) Google i zaloguj się: https://accounts.google.com
Podpisy slajdów:
Proste mechanizmy Praca nauczyciela fizyki MKOU „Szkoła Lipiecka” Nowodugiński rejon obwodu smoleńskiego Sarioglo Nadieżda Nikołajewna
Siła ludzka jest ograniczona! Proste mechanizmy to urządzenia (urządzenia), które pozwalają zamienić siłę na siłę, która jest znacznie większa. Proste mechanizmy dają przyrost siły.
Dźwignia Dźwignia jest sztywnym korpusem, który może obracać się wokół stałego punktu podparcia.Warunek równowagi dla dźwigni jest następujący:
Klocek Klocek to koło z rowkiem na obwodzie na linę lub łańcuch. Bloki są stosowane w urządzeniach podnoszących. Stały blok Ruchomy blok Zmienia kierunek siły BEZ wzmocnienia siły!!! Zrównoważona dźwignia. P=F P F P F=P/2 Zwiększa moc 2 razy. Różne dźwignie. F
P= 600 N 3 bloczki ruchome 3 bloczki stałe F= 100 N Zblocze - połączenie kilku bloczków ruchomych i stałych (poli - dużo, spao - ciągnij) Zyskaj na sile - 6 razy!!!
Brama Brama to dwa koła połączone ze sobą i obracające się wokół tej samej osi, na przykład brama studni z uchwytem
Płaszczyzna pochyła - prosty mechanizm w postaci płaskiej powierzchni ustawionej pod innym kątem niż prosty do powierzchni poziomej
Śruba to prosta maszyna. Gwint śruby jest wielokrotnie nachyloną płaszczyzną owiniętą wokół cylindra
Klin to prosty mechanizm w postaci pryzmatu, którego powierzchnie robocze zbiegają się pod kątem ostrym. Służy do rozsuwania się, dzielenia na części obrabianego przedmiotu
W szkieletach zwierząt i ludzi wszystkie kości, które mają pewną swobodę ruchu, są dźwigniami. . Jednoramienna dźwignia ludzkiej ręki Dźwignie przedniej kończyny psa Proste mechanizmy w dzikiej przyrodzie
U ludzi dźwignie to kości kończyn, żuchwa, czaszka (punkt podparcia jest pierwszym kręgiem), paliczki palców. Siła ciągnąca mięśni i więzadeł przyczepionych do kości potylicznej Grawitacja głowy Przykład działania dźwigni - działanie łuku stopy podczas podnoszenia na palcach Proste mechanizmy w dzikiej przyrodzie
U kotów dźwignie są ruchomymi pazurami U stawonogów większość segmentów ich zewnętrznego szkieletu Proste mechanizmy u dzikich zwierząt
U wielu ryb kolce płetwy grzbietowej są prostymi mechanizmami Proste mechanizmy w dzikiej przyrodzie
U małży dwuskorupowych zastawki muszlowe są prostymi mechanizmami.Proste mechanizmy w dzikiej przyrodzie
Krótkie odnóża kreta są zaprojektowane tak, aby rozwijać duże siły przy niskiej prędkości Proste mechanizmy w dzikiej przyrodzie
Długie nogi chartów i jeleni decydują o ich zdolności do szybkiego biegania. Proste mechanizmy w przyrodzie
Długie szczęki charta pozwalają szybko złapać zdobycz w biegu. Krótkie szczęki buldoga zamykają się powoli, ale mocno trzymają. Proste mechanizmy w przyrodzie
Mechanizmy łączące można znaleźć w kwiatach szałwii Długie ramię dźwigni Krótkie ramię dźwigni strzeże wejścia do kwiatu Proste mechanizmy w dzikiej przyrodzie
„Narzędzia do przekłuwania” wielu zwierząt i roślin przypominają kształtem klina. Proste mechanizmy w dzikiej przyrodzie
Spiczasty kształt głowy szybko poruszającej się ryby również przypomina klina Proste mechanizmy w dzikiej przyrodzie
Proste mechanizmy w życiu codziennym Zastosowanie stanu równowagi dźwigni podczas pracy z taczką
Proste mechanizmy w życiu codziennym Stosując stan równowagi dźwigni, łatwiej jest pierwszej osobie przenieść ładunek, jeśli jest on bliżej barku
Proste mechanizmy w życiu codziennym Libra to równoramienna dźwignia
Proste mechanizmy w życiu codziennym
Proste mechanizmy w inżynierii
Proste mechanizmy w inżynierii Wóz strażacki ze strzałą - przykład dźwigni
Proste mechanizmy w inżynierii Żurawie wieżowe są wykorzystywane do budowy wieżowców
1. Katz Ts.B. Biofizyka na lekcjach fizyki. - M. Oświecenie, 1988.- 160s. 2. Katz Ts.B. Fizyka i Żywa natura. - Fizyka w szkole. - 1995. - nr 2 i nr 3. 3. Internet - zasoby. Literatura
