Απλοί μηχανισμοί: μοχλός, ισορροπία δυνάμεων στο μοχλό. Μοχλός βραχίονας

Ο μοχλός είναι ένα άκαμπτο σώμα που μπορεί να περιστρέφεται γύρω από ένα σταθερό σημείο.

Ένα σταθερό σημείο ονομάζεται υπομόχλιο.

Ένα πολύ γνωστό παράδειγμα μοχλού είναι μια κούνια (Εικ. 25.1).

Πότε δύο άτομα σε μια τραμπάλα ισορροπούν μεταξύ τους;Ας ξεκινήσουμε με τις παρατηρήσεις. Φυσικά, έχετε παρατηρήσει ότι δύο άτομα σε μια κούνια ισορροπούν μεταξύ τους αν έχουν περίπου το ίδιο βάρος και βρίσκονται περίπου στην ίδια απόσταση από το υπομόχλιο (Εικ. 25.1, α).

Ρύζι. 25.1. Συνθήκη ισορροπίας για κούνια: α - άτομα ίσου βάρους ισορροπούν μεταξύ τους όταν κάθονται σε ίσες αποστάσεις από το υπομόχλιο. β - άνθρωποι διαφορετικά βάρηισορροπούν μεταξύ τους όταν το βαρύτερο κάθεται πιο κοντά στο υπομόχλιο

Εάν αυτά τα δύο είναι πολύ διαφορετικά σε βάρος, ισορροπούν το ένα το άλλο μόνο εάν το βαρύτερο κάθεται πολύ πιο κοντά στο υπομόχλιο (Εικ. 25.1, β).

Ας περάσουμε τώρα από τις παρατηρήσεις στα πειράματα: ας βρούμε πειραματικά τις συνθήκες για την ισορροπία του μοχλού.

Ας βάλουμε εμπειρία

Η πείρα δείχνει ότι φορτία ίσου βάρους εξισορροπούν το μοχλό εάν είναι αναρτημένα σε ίσες αποστάσεις από το υπομόχλιο (Εικ. 25.2, α).

Εάν τα φορτία έχουν διαφορετικά βάρη, τότε ο μοχλός βρίσκεται σε ισορροπία όταν το βαρύτερο φορτίο είναι τόσες φορές πιο κοντά στο υπομόχλιο όσο το βάρος του είναι μεγαλύτερο από το βάρος του ελαφρού φορτίου (Εικ. 25.2, β, γ).

Ρύζι. 25.2. Πειράματα για την εύρεση της κατάστασης ισορροπίας ενός μοχλού

Συνθήκη ισορροπίας μοχλού.Η απόσταση από το υπομόχλιο μέχρι την ευθεία γραμμή κατά την οποία ενεργεί η δύναμη ονομάζεται βραχίονας αυτής της δύναμης. Ας συμβολίσουμε με F 1 και F 2 τις δυνάμεις που ασκούνται στο μοχλό από την πλευρά των φορτίων (βλ. διαγράμματα στη δεξιά πλευρά του Σχ. 25.2). Ας υποδηλώσουμε τους ώμους αυτών των δυνάμεων ως l 1 και l 2, αντίστοιχα. Τα πειράματά μας έδειξαν ότι ο μοχλός βρίσκεται σε ισορροπία εάν οι δυνάμεις F 1 και F 2 που εφαρμόζονται στον μοχλό τείνουν να τον περιστρέφουν σε αντίθετες κατευθύνσεις και οι μονάδες των δυνάμεων είναι αντιστρόφως ανάλογες με τους βραχίονες αυτών των δυνάμεων:

F 1 /F 2 = l 2 /l 1.

Αυτή η συνθήκη ισορροπίας μοχλού καθιερώθηκε πειραματικά από τον Αρχιμήδη τον 3ο αιώνα π.Χ. μι.

Μπορείτε να μελετήσετε πειραματικά την κατάσταση ισορροπίας ενός μοχλού εργαστηριακές εργασίες № 11.

§ 03-θ. Κανόνας ισορροπίας μοχλού

Ακόμη και πριν από την εποχή μας, οι άνθρωποι άρχισαν να χρησιμοποιούν μοχλούςστην οικοδομική επιχείρηση. Για παράδειγμα, στην εικόνα βλέπετε τη χρήση μοχλού για την άρση βαρών κατά την κατασκευή των πυραμίδων στην Αίγυπτο.

Μοχλόςονομάζεται ένα άκαμπτο σώμα που μπορεί να περιστρέφεται γύρω από έναν συγκεκριμένο άξονα.Ένας μοχλός δεν είναι απαραίτητα ένα μακρύ και λεπτό αντικείμενο. Για παράδειγμα, οποιοσδήποτε τροχός είναι ένας μοχλός, αφού μπορεί να περιστρέφεται γύρω από έναν άξονα.

Ας εισάγουμε δύο ορισμούς. Γραμμή δράσης δύναμηςας ονομάσουμε μια ευθεία που διέρχεται από το διάνυσμα δύναμης. Ώμος δύναμηςας ονομάσουμε τη μικρότερη απόσταση από τον άξονα του μοχλού έως τη γραμμή δράσης της δύναμης. Από τη γεωμετρία ξέρετε ότι η μικρότερη απόσταση από ένα σημείο σε μια ευθεία είναι η απόσταση που είναι κάθετη στην ευθεία.

Ας επεξηγήσουμε αυτούς τους ορισμούς. Στην εικόνα στα αριστερά ο μοχλός είναι το πεντάλ. Ο άξονας περιστροφής του διέρχεται από το σημείο ΣΧΕΤΙΚΑ ΜΕ. Δύο δυνάμεις ασκούνται στο πεντάλ: φά 1 – η δύναμη με την οποία το πόδι πιέζει το πεντάλ και φά 2 – η ελαστική δύναμη του τεντωμένου καλωδίου που είναι προσαρτημένο στο πεντάλ. Περνώντας μέσα από το διάνυσμα φά 1 γραμμή δράσης της δύναμης (που απεικονίζεται με μια διακεκομμένη γραμμή), και με την κατασκευή μιας κάθετης σε αυτήν από το λεγόμενο ΣΧΕΤΙΚΑ ΜΕ, θα πάρουμε τμήμα ΟΑ – βραχίονας δύναμης F 1

Με δύναμη φά 2, η κατάσταση είναι απλούστερη: η γραμμή της δράσης του δεν χρειάζεται να τραβηχτεί, αφού το διάνυσμά του εντοπίζεται με μεγαλύτερη επιτυχία. Έχοντας χτίσει από έτσι. ΣΧΕΤΙΚΑ ΜΕκάθετη στη γραμμή δράσης της δύναμης φά 2, παίρνουμε τμήμα OB – βραχίονας δύναμης φά 2 .

Χρησιμοποιώντας ένα μοχλό, μια μικρή δύναμη μπορεί να εξισορροπήσει μια μεγάλη δύναμη.. Σκεφτείτε, για παράδειγμα, να σηκώσετε έναν κουβά από ένα πηγάδι (βλ. εικόνα στην § 5-β). Ο μοχλός είναι Καλά πύλη– ένα κούτσουρο με κυρτή λαβή προσαρτημένη σε αυτό. Ο άξονας περιστροφής της πύλης διέρχεται από το κούτσουρο. Η μικρότερη δύναμη είναι η δύναμη του χεριού του ατόμου, και η μεγαλύτερη δύναμη είναι η δύναμη με την οποία η αλυσίδα τραβά προς τα κάτω.

Στα δεξιά είναι ένα διάγραμμα της πύλης. Βλέπετε ότι ο βραχίονας μεγαλύτερης δύναμης είναι το τμήμα Ο.Β., και ο ώμος μικρότερης δύναμης είναι το τμήμα Ο Ο.Α.. Είναι ξεκάθαρο ότι ΟΑ > ΟΒ. Με άλλα λόγια, ο ώμος της μικρότερης δύναμης είναι μεγαλύτερος από τον ώμο με τη μεγαλύτερη δύναμη. Αυτό το σχέδιο ισχύει όχι μόνο για την πύλη, αλλά και για οποιοδήποτε άλλο μοχλό.

Τα πειράματα το δείχνουν όταν ο μοχλός είναι σε ισορροπίαΟ ώμος της μικρότερης δύναμης είναι τόσες φορές μεγαλύτερος από τον ώμο της μεγαλύτερης δύναμης, πόσες φορές η μεγαλύτερη δύναμη είναι μεγαλύτερη από τη μικρότερη:

Ας εξετάσουμε τώρα τον δεύτερο τύπο μοχλού - μπλοκ. Μπορούν να είναι κινητά ή ακίνητα (βλ. εικόνα).

Ξέρετε τι είναι μπλοκ; Αυτό είναι ένα στρογγυλό πράγμα με γάντζο που χρησιμοποιείται για την ανύψωση φορτίων σε ύψη στα εργοτάξια.

Μοιάζει με μοχλό; Μετά βίας. Ωστόσο, το μπλοκ είναι επίσης ένας απλός μηχανισμός. Επιπλέον, μπορούμε να μιλήσουμε για τη δυνατότητα εφαρμογής του νόμου της ισορροπίας του μοχλού στο μπλοκ. Πώς είναι αυτό δυνατόν; Ας το καταλάβουμε.

Εφαρμογή του νόμου της ισορροπίας

Το μπλοκ είναι μια συσκευή που αποτελείται από έναν τροχό με μια αυλάκωση μέσα από την οποία περνάει ένα καλώδιο, σχοινί ή αλυσίδα, καθώς και ένα κλιπ με ένα άγκιστρο στερεωμένο στον άξονα του τροχού. Το μπλοκ μπορεί να είναι σταθερό ή κινητό. Ένα σταθερό μπλοκ έχει σταθερό άξονα και δεν κινείται κατά την ανύψωση ή το κατέβασμα φορτίου. Ένα ακίνητο μπλοκ βοηθά στην αλλαγή της κατεύθυνσης της δύναμης. Πετώντας ένα σχοινί πάνω από ένα τέτοιο μπλοκ, αναρτημένο στην κορυφή, μπορούμε να σηκώσουμε το φορτίο προς τα πάνω, ενώ εμείς είμαστε από κάτω. Ωστόσο, η χρήση ενός σταθερού μπλοκ δεν μας δίνει κανένα κέρδος σε δύναμη. Μπορούμε να φανταστούμε ένα μπλοκ με τη μορφή ενός μοχλού που περιστρέφεται γύρω από ένα σταθερό στήριγμα - τον άξονα του μπλοκ. Τότε η ακτίνα του μπλοκ θα είναι ίση με τους βραχίονες που εφαρμόζονται και στις δύο πλευρές των δυνάμεων - τη δύναμη έλξης του σχοινιού μας με το φορτίο στη μία πλευρά και τη βαρυτική δύναμη του φορτίου από την άλλη. Οι ώμοι θα είναι ίσοι, οπότε δεν υπάρχει κέρδος σε δύναμη.

Η κατάσταση είναι διαφορετική με ένα κινούμενο μπλοκ. Το κινούμενο μπλοκ κινείται μαζί με το φορτίο, σαν να βρίσκεται σε ένα σχοινί. Σε αυτήν την περίπτωση, το υπομόχλιο σε κάθε στιγμή του χρόνου θα βρίσκεται στο σημείο επαφής του μπλοκ με το σχοινί στη μία πλευρά, η πρόσκρουση του φορτίου θα εφαρμοστεί στο κέντρο του μπλοκ, όπου είναι προσαρτημένο στον άξονα , και η δύναμη έλξης θα εφαρμοστεί στο σημείο επαφής με το σχοινί στην άλλη πλευρά του μπλοκ. Δηλαδή, ο ώμος του σωματικού βάρους θα είναι η ακτίνα του μπλοκ και ο ώμος της δύναμης της ώθησής μας θα είναι η διάμετρος. Η διάμετρος, όπως είναι γνωστό, είναι διπλάσια της ακτίνας κατά συνέπεια, οι βραχίονες διαφέρουν σε μήκος κατά δύο φορές και το κέρδος σε δύναμη που λαμβάνεται με τη βοήθεια ενός κινητού μπλοκ είναι ίσο με δύο. Στην πράξη χρησιμοποιείται συνδυασμός σταθερού μπλοκ και κινητού. Ένα σταθερό μπλοκ που είναι προσαρτημένο στο πάνω μέρος δεν παρέχει καμία ενίσχυση στη δύναμη, αλλά βοηθά στην ανύψωση του φορτίου ενώ στέκεστε από κάτω. Και το κινούμενο μπλοκ, κινούμενο μαζί με το φορτίο, διπλασιάζει την ασκούμενη δύναμη, βοηθώντας στην ανύψωση μεγάλων φορτίων σε ύψος.

Ο χρυσός κανόνας της μηχανικής

Τίθεται το ερώτημα: οι συσκευές που χρησιμοποιούνται παρέχουν οφέλη στη λειτουργία; Το έργο είναι το γινόμενο της απόστασης που διανύθηκε και της δύναμης που εφαρμόζεται. Σκεφτείτε έναν μοχλό με βραχίονες που διαφέρουν κατά δύο ως προς το μήκος του βραχίονα. Αυτός ο μοχλός θα μας δώσει διπλάσιο κέρδος σε δύναμη, ωστόσο, διπλάσια μόχλευση θα ταξιδέψει διπλάσια. Δηλαδή, παρά το κέρδος σε δύναμη, η δουλειά που θα γίνει θα είναι η ίδια. Αυτή είναι η ισότητα εργασίας όταν χρησιμοποιούμε απλούς μηχανισμούς: πόσες φορές αποκτάμε δύναμη, πόσες φορές χάνουμε σε απόσταση. Αυτός ο κανόνας ονομάζεται χρυσός κανόνας της μηχανικής, και ισχύει για όλους απολύτως τους απλούς μηχανισμούς. Επομένως, απλοί μηχανισμοί διευκολύνουν τη δουλειά ενός ατόμου, αλλά δεν μειώνουν τη δουλειά που κάνει. Απλώς βοηθούν στη μετάφραση ενός τύπου προσπάθειας σε άλλο, πιο βολικό σε μια συγκεκριμένη κατάσταση.

Ενότητες: Η φυσικη

Τύπος μαθήματος:μάθημα εκμάθησης νέου υλικού

Στόχοι μαθήματος:

• Εκπαιδευτικός:
  • εξοικείωση με τη χρήση απλών μηχανισμών στη φύση και την τεχνολογία.
  • να αναπτύξουν δεξιότητες στην ανάλυση πηγών πληροφοριών·
  • καθιερώστε πειραματικά τον κανόνα της ισορροπίας του μοχλού.
  • να αναπτύξουν την ικανότητα των μαθητών να διεξάγουν πειράματα (πειράματα) και να εξάγουν συμπεράσματα από αυτά.
• Εκπαιδευτικός:
  • να αναπτύξουν τις δεξιότητες παρατήρησης, ανάλυσης, σύγκρισης, γενίκευσης, ταξινόμησης, κατάρτισης διαγραμμάτων, διατύπωσης συμπερασμάτων με βάση το μελετημένο υλικό.
  • ανάπτυξη γνωστικού ενδιαφέροντος, ανεξαρτησίας σκέψης και νοημοσύνης.
  • αναπτύξουν εγγράμματα προφορικός λόγος;
  • αναπτύξουν πρακτικές δεξιότητες εργασίας.
• Εκπαιδευτικός:
  • ηθική εκπαίδευση: αγάπη για τη φύση, αίσθηση συναδελφικής αλληλοβοήθειας, ηθική ομαδική δουλειά;
  • καλλιέργεια κουλτούρας στην οργάνωση του εκπαιδευτικού έργου.

ΒΑΣΙΚΕΣ ΕΝΝΟΙΕΣ:

• μηχανισμών
• μοχλοβραχίονας
• δύναμη ώμου
• ΟΙΚΟΔΟΜΙΚΟ ΤΕΤΡΑΓΩΝΟ
• πύλη
• κεκλιμένο επίπεδο
• σφήνα
• βίδα

Εξοπλισμός:υπολογιστής, παρουσίαση, φυλλάδια (κάρτες εργασίας), μοχλός σε τρίποδο, σετ βαρών, εργαστηριακό σετ με θέμα «Μηχανική, απλοί μηχανισμοί».

ΚΑΤΑ ΤΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ

Ι. Οργανωτικό στάδιο

1. Χαιρετισμός.
2. Καθορισμός απουσιών.
3. Έλεγχος της ετοιμότητας των μαθητών για το μάθημα.
4. Έλεγχος ετοιμότητας της τάξης για το μάθημα.
5. Οργάνωση της προσοχής .

II. Στάδιο ελέγχου της εργασίας για το σπίτι

1. Αποκάλυψη ότι όλη η τάξη έχει ολοκληρώσει την εργασία για το σπίτι.
2. Οπτικός έλεγχος εργασιών στο βιβλίο εργασίας.
3. Ανακάλυψη των λόγων για την αποτυχία μεμονωμένων μαθητών να ολοκληρώσουν την εργασία.
4. Ερωτήσεις για την εργασία στο σπίτι.

III. Το στάδιο προετοιμασίας των μαθητών για ενεργητική και συνειδητή αφομοίωση νέου υλικού

«Θα μπορούσα να γυρίσω τη Γη με ένα μοχλό, απλά δώσε μου ένα υπομόχλιο»

Αρχιμήδης

Μαντέψτε τους γρίφους:

1. Δύο κρίκους, δύο άκρες και ένα καρφί στη μέση. ( Ψαλίδι)

2. Δύο αδερφές αιωρούνταν - αναζητούσαν την αλήθεια, και όταν την πέτυχαν, σταμάτησαν. ( Ζυγός)

3. Υποκλίνεται, υποκλίνεται - θα έρθει σπίτι - θα απλωθεί. ( Τσεκούρι)

4. Τι είδους θαυματουργός γίγαντας είναι αυτός;
Απλώνει το χέρι του στα σύννεφα
Λειτουργεί:
Βοηθά στην κατασκευή ενός σπιτιού. ( Γερανός )

– Κοιτάξτε ξανά προσεκτικά τις απαντήσεις και ονομάστε τις με μια λέξη. «Όπλο, μηχανή» που μεταφράζεται από τα ελληνικά σημαίνει «μηχανισμοί».

Μηχανισμός– από την ελληνική λέξη «????v?» – όπλο, κατασκευή.
Αυτοκίνητο- από τη λατινική λέξη " μηχανή" – κατασκευή.

– Αποδεικνύεται ότι ένα συνηθισμένο ραβδί είναι ο απλούστερος μηχανισμός. Ποιος ξέρει πώς λέγεται;
– Ας διατυπώσουμε μαζί το θέμα του μαθήματος: ….
– Ανοίξτε τα τετράδιά σας, σημειώστε την ημερομηνία και το θέμα του μαθήματος: Απλοί μηχανισμοί. Προϋποθέσεις για την ισορροπία ενός μοχλού».
– Τι στόχο να σας βάλουμε σήμερα στην τάξη...

IV. Στάδιο αφομοίωσης νέας γνώσης

«Θα μπορούσα να γυρίσω τη Γη με ένα μοχλό, απλά να μου δώσεις ένα υπομόχλιο» - αυτά τα λόγια, που είναι η επίγραφη του μαθήματός μας, είπε ο Αρχιμήδης πριν από περισσότερα από 2000 χρόνια. Όμως ο κόσμος εξακολουθεί να τα θυμάται και να τα μεταδίδει από στόμα σε στόμα. Γιατί; Είχε δίκιο ο Αρχιμήδης;

– Οι μοχλοί άρχισαν να χρησιμοποιούνται από τους ανθρώπους στην αρχαιότητα.
– Τι πιστεύετε ότι είναι για;
– Φυσικά, για να διευκολύνω τη δουλειά.
– Ο πρώτος που χρησιμοποίησε μοχλό ήταν ο μακρινός προϊστορικός πρόγονός μας, ο οποίος με ένα ραβδί μετακινούσε βαριές πέτρες αναζητώντας βρώσιμες ρίζες ή μικρά ζώα που κρύβονταν κάτω από τις ρίζες. Ναι, ναι, τελικά, ένα συνηθισμένο ραβδί που έχει ένα υπομόχλιο γύρω από το οποίο μπορεί να περιστραφεί είναι ένας πραγματικός μοχλός.
Υπάρχουν πολλά στοιχεία ότι στις αρχαίες χώρες -Βαβυλώνα, Αίγυπτο, Ελλάδα- οι οικοδόμοι χρησιμοποιούσαν ευρέως μοχλούς όταν σήκωσαν και μετέφεραν αγάλματα, κολώνες και τεράστιες πέτρες. Εκείνη την εποχή, δεν είχαν ιδέα για το νόμο της μόχλευσης, αλλά γνώριζαν ήδη καλά ότι ένας μοχλός σε επιδέξια χέρια μετατρέπει ένα βαρύ φορτίο σε ελαφρύ.
Μοχλός βραχίονας– αποτελεί αναπόσπαστο μέρος σχεδόν κάθε σύγχρονης μηχανής, εργαλειομηχανής, μηχανισμού. Ένας εκσκαφέας σκάβει μια τάφρο - ο σιδερένιος «βραχίονας» του με έναν κουβά λειτουργεί ως μοχλός. Ο οδηγός αλλάζει την ταχύτητα του αυτοκινήτου χρησιμοποιώντας το μοχλό αλλαγής ταχυτήτων. Ο φαρμακοποιός κρεμάει τις σκόνες σε πολύ ακριβείς ζυγαριές φαρμακείου το κύριο μέρος αυτών των ζυγών είναι ο μοχλός.
Όταν σκάβουμε κρεβάτια στον κήπο, το φτυάρι στα χέρια μας γίνεται επίσης μοχλός. Όλα τα είδη βραχίονα, λαβές και πύλες είναι όλα μοχλοί.

- Ας εξοικειωθούμε με απλούς μηχανισμούς.

Η τάξη χωρίζεται σε έξι πειραματικές ομάδες:

Ο 1ος μελετά ένα κεκλιμένο επίπεδο.
2η εξετάζει το μοχλό.
Ο 3ος μελετά το μπλοκ.
Ο 4ος μελετά την πύλη.
Ο 5ος μελετά τη σφήνα.
6ος μελετά τη βίδα.

Η εργασία εκτελείται σύμφωνα με την περιγραφή που προτείνεται για κάθε ομάδα στην κάρτα εργασίας. ( Παράρτημα 1 )

Με βάση τις απαντήσεις των μαθητών συντάσσουμε ένα διάγραμμα. ( Παράρτημα 2 )

– Με ποιους μηχανισμούς εξοικειώσατε...
– Σε τι χρησιμεύουν οι απλοί μηχανισμοί; ...

Μοχλός βραχίονας- ένα άκαμπτο σώμα ικανό να περιστρέφεται γύρω από ένα σταθερό στήριγμα. Στην πράξη τον ρόλο του μοχλού μπορεί να παίξει μπαστούνι, σανίδα, λοστός κ.λπ.
Ο μοχλός έχει υπομόχλιο και ώμο. Ωμος– αυτή είναι η μικρότερη απόσταση από το υπομόχλιο στη γραμμή δράσης της δύναμης (δηλαδή, η κάθετη που χαμηλώνει από το υπομόχλιο στη γραμμή δράσης της δύναμης).
Συνήθως, οι δυνάμεις που εφαρμόζονται στο μοχλό μπορούν να θεωρηθούν το βάρος των σωμάτων. Μια από τις δυνάμεις θα ονομάσουμε δύναμη αντίστασης, την άλλη κινητήρια δύναμη.
Στην εικόνα ( Παράρτημα 4 ) βλέπετε έναν μοχλό ίσου βραχίονα, ο οποίος χρησιμοποιείται για την εξισορρόπηση δυνάμεων. Ένα παράδειγμα τέτοιας χρήσης μόχλευσης είναι μια ζυγαριά. Τι πιστεύετε ότι θα συμβεί αν διπλασιαστεί μία από τις δυνάμεις;
Σωστά, η ζυγαριά θα είναι εκτός ισορροπίας (το δείχνω σε συνηθισμένη ζυγαριά).
Πιστεύετε ότι υπάρχει τρόπος να εξισορροπήσετε τη μεγαλύτερη με τη μικρότερη δύναμη;

Παιδιά, σας προτείνω στο μάθημα μίνι πείραμαεξάγετε τη συνθήκη ισορροπίας για το μοχλό.

Πείραμα

Στα τραπέζια υπάρχουν μοχλοί εργαστηρίου. Ας μάθουμε μαζί πότε ο μοχλός θα είναι σε ισορροπία.
Για να το κάνετε αυτό, κρεμάστε το σε ένα γάντζο με σωστη πλευραένα βάρος σε απόσταση 15 cm από τον άξονα.

• Ισορροπήστε τον μοχλό με ένα βάρος. Μετρήστε τον αριστερό σας ώμο.
• Ισορροπήστε τον μοχλό, αλλά με δύο βάρη. Μετρήστε τον αριστερό σας ώμο.
• Ισορροπήστε τον μοχλό, αλλά με τρία βάρη. Μετρήστε τον αριστερό σας ώμο.
• Ισορροπήστε τον μοχλό, αλλά με τέσσερα βάρη. Μετρήστε τον αριστερό σας ώμο.

– Ποια συμπεράσματα μπορούν να εξαχθούν:

• Όπου υπάρχει περισσότερη δύναμη, υπάρχει λιγότερη μόχλευση.
• Όσες φορές αυξήθηκε η δύναμη, τόσες φορές μειώθηκε ο ώμος,

- Ας διατυπώσουμε Κανόνας ισορροπίας μοχλού:

Ένας μοχλός βρίσκεται σε ισορροπία όταν οι δυνάμεις που ασκούνται σε αυτόν είναι αντιστρόφως ανάλογες με τους βραχίονες αυτών των δυνάμεων.

– Τώρα προσπαθήστε να γράψετε αυτόν τον κανόνα μαθηματικά, δηλαδή τον τύπο:

F 1 l 1 = F 2 l 2 => F 1 / F 2 = l 2 / l 1

Ο κανόνας της ισορροπίας του μοχλού καθιερώθηκε από τον Αρχιμήδη.
Από αυτόν τον κανόνα προκύπτειότι μια μικρότερη δύναμη μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να εξισορροπήσει μια μεγαλύτερη δύναμη χρησιμοποιώντας ένα μοχλό.

Χαλάρωση: Κλείστε τα μάτια σας και καλύψτε τα με τις παλάμες σας. Φανταστείτε ένα φύλλο λευκό χαρτί και προσπαθήστε να γράψετε νοερά το ονοματεπώνυμό σας σε αυτό. Τοποθετήστε μια τελεία στο τέλος της καταχώρησης. Τώρα ξεχάστε τα γράμματα και θυμηθείτε μόνο την περίοδο. Θα πρέπει να σας φαίνεται ότι κινείστε από τη μια πλευρά στην άλλη με μια αργή, απαλή κίνηση. Έχετε χαλαρώσει... αφαιρέστε τις παλάμες σας, ανοίξτε τα μάτια σας, εσείς και εγώ επιστρέφουμε στον πραγματικό κόσμο γεμάτοι δύναμη και ενέργεια.

V. Στάδιο εμπέδωσης νέας γνώσης

1. Συνέχισε την πρόταση...

• Ο μοχλός είναι... ένα άκαμπτο σώμα που μπορεί να περιστρέφεται γύρω από ένα σταθερό στήριγμα
• Ο μοχλός είναι σε ισορροπία εάν... οι δυνάμεις που δρουν σε αυτό είναι αντιστρόφως ανάλογες με τους βραχίονες αυτών των δυνάμεων.
• Η μόχλευση της εξουσίας είναι... η μικρότερη απόσταση από το υπομόχλιο στη γραμμή δράσης της δύναμης (δηλαδή, η κάθετη που έπεσε από το υπομόχλιο στη γραμμή δράσης της δύναμης).
• Η δύναμη μετριέται σε...
• Η μόχλευση μετριέται σε...
• Οι απλοί μηχανισμοί περιλαμβάνουν... μοχλός και οι ποικιλίες του: – σφήνα, βίδα. κεκλιμένο επίπεδο και οι ποικιλίες του: σφήνα, βίδα.
• Απαιτούνται απλοί μηχανισμοί για... για να αποκτήσει εξουσία

2. Συμπληρώστε τον πίνακα (μόνοι σας):

Βρείτε απλούς μηχανισμούς σε συσκευές

Οχι.	Ονομα της συσκευής	Απλοί μηχανισμοί
1	ψαλίδι
2	μύλος κρέατος
3	είδε
4	σκάλα
5	μπουλόνι
6	πένσα,
7	Ζυγός
8	τσεκούρι
9	γρύλος
10	μηχανικό τρυπάνι
11	χερούλι ραπτομηχανής, πεντάλ ποδηλάτου ή χειρόφρενο, πλήκτρα πιάνου
12	σμίλη, μαχαίρι, καρφί, βελόνα.

ΑΜΟΙΒΑΙΟ ΕΛΕΓΧΟ

Μεταφέρετε την αξιολόγηση μετά από αμοιβαίο έλεγχο στην κάρτα αυτοαξιολόγησης.

Είχε δίκιο ο Αρχιμήδης;

Ο Αρχιμήδης ήταν σίγουρος ότι δεν υπάρχει τόσο βαρύ φορτίο που δεν μπορεί να σηκώσει ένα άτομο - απλά πρέπει να χρησιμοποιήσει έναν μοχλό.
Κι όμως ο Αρχιμήδης υπερέβαλε τις ανθρώπινες δυνατότητες. Αν ο Αρχιμήδης ήξερε πόσο μεγάλη είναι η μάζα Σφαίρα, τότε μάλλον θα είχε αποφύγει το επιφώνημα που του αποδίδει ο θρύλος: «Δώσε μου ένα σημείο στήριξης και θα σηκώσω τη Γη!» Εξάλλου, για να κινήσει τη γη μόλις 1 cm, το χέρι του Αρχιμήδη θα έπρεπε να διανύσει 10 18 km. Αποδεικνύεται ότι για να κινηθεί η Γη ένα χιλιοστό, ο μακρύς βραχίονας του μοχλού πρέπει να είναι μεγαλύτερος από τον βραχίονα κατά 100.000.000.000 τρισεκατομμύρια. μια φορά! Το τέλος αυτού του βραχίονα θα ταξίδευε 1.000.000 τρισ. χιλιόμετρα (περίπου). Και θα χρειαζόταν ένας άνθρωπος πολλά εκατομμύρια χρόνια για να διανύσει έναν τέτοιο δρόμο!.. Αλλά αυτό είναι το θέμα ενός άλλου μαθήματος.

VI. Στάδιο ενημέρωσης των μαθητών σχετικά με την εργασία στο σπίτι, οδηγίες για τον τρόπο ολοκλήρωσής τους

1. Συνοψίζοντας: ποια νέα πράγματα μαθεύτηκαν στο μάθημα, πώς λειτούργησε η τάξη, ποιοι μαθητές δούλεψαν ιδιαίτερα επιμελώς (βαθμοί).

2. Εργασία για το σπίτι

Όλοι: § 55-56
Για όσους ενδιαφέρονται: δημιουργήστε ένα σταυρόλεξο με θέμα «Απλοί μηχανισμοί στο σπίτι μου»
Μεμονωμένα: ετοιμάστε μηνύματα ή παρουσιάσεις «Μοχλοί στην άγρια ​​ζωή», «Η δύναμη των χεριών μας».

- Το μάθημα τελείωσε! Αντίο, ό,τι καλύτερο για εσάς!

Ακόμη και πριν από την εποχή μας, οι άνθρωποι άρχισαν να χρησιμοποιούν μοχλούς στις κατασκευές. Για παράδειγμα, στην εικόνα βλέπετε τη χρήση μόχλευσης στην κατασκευή των πυραμίδων στην Αίγυπτο. Ο μοχλός είναι ένα άκαμπτο σώμα που μπορεί να περιστρέφεται γύρω από έναν συγκεκριμένο άξονα. Ένας μοχλός δεν είναι απαραίτητα ένα μακρύ και λεπτό αντικείμενο. Για παράδειγμα, ένας τροχός είναι επίσης μοχλός, καθώς είναι ένα άκαμπτο σώμα που περιστρέφεται γύρω από έναν άξονα.

Ας εισάγουμε δύο ακόμη ορισμούς. Η γραμμή δράσης μιας δύναμης είναι μια ευθεία γραμμή που διέρχεται από το διάνυσμα της δύναμης. Τη μικρότερη απόσταση από τον άξονα του μοχλού μέχρι τη γραμμή δράσης της δύναμης ονομάζουμε ώμο της δύναμης. Από το μάθημα της γεωμετρίας σας, γνωρίζετε ότι η μικρότερη απόσταση από ένα σημείο σε μια ευθεία είναι η κάθετη απόσταση σε αυτήν την ευθεία.

Ας επεξηγήσουμε αυτούς τους ορισμούς με ένα παράδειγμα. Στην εικόνα στα αριστερά, ο μοχλός είναι το πεντάλ. Ο άξονας περιστροφής του διέρχεται από το σημείο Ο. Στο πεντάλ ασκούνται δύο δυνάμεις: F1 είναι η δύναμη με την οποία το πόδι πιέζει το πεντάλ και F2 είναι η ελαστική δύναμη του τεντωμένου καλωδίου που συνδέεται με το πεντάλ. Σχεδιάζοντας μέσω του διανύσματος F1 τη γραμμή δράσης της δύναμης (εμφανίζεται μπλε), και χαμηλώνοντας μια κάθετο από το σημείο Ο σε αυτήν, παίρνουμε το τμήμα ΟΑ - τον βραχίονα της δύναμης F1.

Με τη δύναμη F2 η κατάσταση είναι ακόμη πιο απλή: η γραμμή δράσης της δεν χρειάζεται να τραβηχτεί, αφού το διάνυσμα αυτής της δύναμης εντοπίζεται με μεγαλύτερη επιτυχία. Ρίχνοντας μια κάθετο από το σημείο Ο στη γραμμή δράσης της δύναμης F2, λαμβάνουμε το τμήμα OB - τον βραχίονα αυτής της δύναμης.

Με τη βοήθεια ενός μοχλού, μια μικρή δύναμη μπορεί να εξισορροπήσει μια μεγάλη δύναμη. Σκεφτείτε, για παράδειγμα, να σηκώσετε έναν κουβά από ένα πηγάδι. Ο μοχλός είναι μια πύλη πηγαδιού - ένα κούτσουρο με μια κυρτή λαβή συνδεδεμένη σε αυτό. Ο άξονας περιστροφής της πύλης διέρχεται από το κούτσουρο. Η μικρότερη δύναμη είναι η δύναμη του χεριού του ατόμου και η μεγαλύτερη είναι η δύναμη με την οποία ο κάδος και το κρεμαστό μέρος της αλυσίδας τραβιέται προς τα κάτω.

Το σχέδιο στα αριστερά δείχνει το διάγραμμα της πύλης. Μπορείτε να δείτε ότι ο βραχίονας μεγαλύτερης δύναμης είναι το τμήμα OB και ο βραχίονας μικρότερης δύναμης είναι το τμήμα ΟΑ. Φαίνεται ξεκάθαρα ότι ΟΑ > ΟΒ. Με άλλα λόγια, ο βραχίονας χαμηλότερης αντοχής είναι μεγαλύτερος από τον βραχίονα υψηλότερης αντοχής. Αυτό το μοτίβο ισχύει όχι μόνο για την πύλη, αλλά και για οποιοδήποτε άλλο μοχλό. Σε περισσότερα γενική εικόναακούγεται κάπως έτσι:

Όταν ένας μοχλός βρίσκεται σε ισορροπία, ο βραχίονας της μικρότερης δύναμης είναι τόσες φορές μεγαλύτερος από τον βραχίονα της μεγαλύτερης δύναμης, πόσες φορές η μεγαλύτερη δύναμη είναι μεγαλύτερη από τη μικρότερη.

Ας επεξηγήσουμε αυτόν τον κανόνα χρησιμοποιώντας ένα σχολικό μοχλό με βάρη. Ρίξτε μια ματιά στην εικόνα. Στον πρώτο μοχλό, ο ώμος της αριστερής δύναμης είναι 2 φορές μεγαλύτερος από τον ώμο της δεξιάς δύναμης, επομένως, η δεξιά δύναμη είναι δύο φορές μεγαλύτερη από την αριστερή δύναμη. Στον δεύτερο μοχλό, ο βραχίονας της δεξιάς δύναμης είναι 1,5 φορές μεγαλύτερος από τον βραχίονα της αριστερής δύναμης, δηλαδή όσες φορές η αριστερή δύναμη είναι μεγαλύτερη από τη δεξιά δύναμη.

Έτσι, όταν δύο δυνάμεις βρίσκονται σε ισορροπία σε έναν μοχλό, η μεγαλύτερη από αυτές έχει πάντα μικρότερο μοχλό και το αντίστροφο.