Вы уже знаете, что если на тело действуют две одинаковые по модулю, но противоположно направленные силы, то оно остаётся в покое. Но всегда ли так происходит?
А что будет с книгой, если силы приложить не по одной прямой, а со сдвигом? Правильно, книга начнёт поворачиваться.
Такие явления мы часто встречаем в жизни.
Равновесие рычага с осью вращения
Рассмотрим условия, при которых будет находиться в равновесии планка с грузами, подвешенными с разных сторон на разных расстояниях. Перемещая грузы, можно найти такое их положение, в котором планка будет горизонтальной, то есть будет уравновешена. Определите, что общего в этих случаях?
Рычаг – любое твёрдое тело, которое может вращаться вокруг неподвижной оси.
Очевидно, что равновесие рычага зависит не только от того, какие силы приложены к его сторонам, но ещё и от расстояния, на котором они приложены относительно оси вращения.
Кратчайшее расстояние от оси вращения до линии действия силы называют плечом силы.
Плечо силы равно длине перпендикуляра, проведённого из оси вращения на линию действия силы.
Проведите плечо для каждой представленной на рисунке силы относительно оси вращения тела.
Условие равновесия рычага
Рычаг находится в равновесии, когда силы, действующие на него, обратно пропорциональны плечам этих сил.
Рычаги бывают 1 и 2 рода. Определите, в чём отличие?
Ответ
У рычага 1 рода силы прикладываются с разных сторон от оси вращения, а у 2 рода с одной.
- Информация о материале
- Просмотров: 139
Простые механизмы – это приспособления, с помощью которых человек стремится облегчить свой труд.
Это можно сделать разными способами. Вспомним, что сила – векторная величина. Поэтому у неё есть величина (модуль) и направление. Одни простые механизмы меняют направление действия силы, другие – её величину.
Виды простых механизмов
Рычаг (разновидности – блок, ворот)
Наклонная плоскость (винт, клин)
Простые механизмы в технике и в быту
- Информация о материале
- Просмотров: 112
Как играют в теннис спортсмены? Они размахиваются ракеткой, которая с огромной силой действуеь на мяч, посылая его с большой скоростью противнику. Чем сильнее ударит теннисист, тем дальше полетит мяч. С точки зрения физики, теннисист совершает механическую работу.
Ещё примеры механической работы:
Во всех случаях, когда тело движется под действием силы, совершается механическая работа.
Механическая работа – это физическая величина, равная произведению силы, приложенной к телу, на пройденный под действием этой силы путь.
Эту формулу можно применять только в случае, когда сила и перемещение сонаправлены.
Например, при подъеме тела сила, которая к нему приложена, и перемещенеи совпадают по направлению.
Или так:
А в случае, когда тело движется под действием силы трения (тормозит), сила и перемещение направлены в противоположные стороны. Поэтому знак работы будет отрицательным.
Если на тело действует несколько сил, то можно найти работу каждой из них. Например, на рисунке ниже силы F1 и F2 сонаправлены с перемещением и имеют знак "+", сила трения направлена противоположно, поэтому её знак "-", а силы тяжести и реакции опоры направлены перпендикулярно перемещению, поэтому тих работа равна нулю.
Можно сделать вывод, что:
1. работа положительна, если сила сонаправлена с перемещением
2. работа отрицательна, если сила и перемещение направлены в противоположные стороны
3. работа равна нулю, если сила и перемещение расположены перпендикулярно друг другу
Работа силы тяжести, под действием которой спутник вращается по орбите, равна нулю.
Единица измерения работы – 1 Джоуль – названа в честь английского учёного Джеймса Джоуля.
1 Джоуль – это работа, которую совершает сила в 1 Н на пути в 1 м.
1 Дж = 1 Н · 1 м
Дольные и кратные единицы работы
1 мДж = 10-3 Дж
1 мкДж = 10-6 Дж
1 кДж = 103 Дж
Работа в 1 Дж совершается при падении пера, массой в 10 г на 10 м.
- Информация о материале
- Просмотров: 215
При падении воды с плотины совершается огромная работа. Но такую же работу может совершить обычный трактор, вспахивающий поле в течение длительного времени.
Чтобы поднять груз на верхний дома, человеку понадобится несколько часов. Подъёмный кран справится с этим за несколько минут.
Физическая величина, которая характеризует быстроту совершения работы, называется мощностью.
Мощность – это физическая величина, равная отношению работы ко времени, за которое она совершена.
Мощность измеряется в Ваттах.
1 Вт – это такая мощность, при которой работа в 1 Джоуль совершается за 1 секунду.
Дольные и кратные единицы измерения мощности
Кроме того используется такая единица измерения мощности – лошадиная сила. Она равна примерно 735,5 Вт.
Примеры мощностей некоторых транспортных средств
- Информация о материале
- Просмотров: 211
Закон Архимеда позволяет понять, при каких условиях тело плавает, а при каких тонет.
Тело плавает внутри жидкости, если плотности тела и жидкости равны:
Погружение в жидкость тел разной плотности
Чем больше плотность тела, тем сильнее оно погружается в жидкость.
Объем жидкости, вытесненной телом, равен объему погруженной части тела.
Почему плавают корабли, сделанные из металла? Металл ведь тяжелее воды, как кораблям удается удерживаться на поверхности и не тонуть?
У айсберга большая часть скрыта под водой. Почему? Какая сила определяет часть айсберга, находящуюся под водой? Какие силы уравновешены?
Воздухоплавание
- Информация о материале
- Просмотров: 341
