პუნქტი No.

მასწავლებლის საქმიანობა

მოსწავლეთა აქტივობა

შენიშვნები

ორგანიზაციული ეტაპი

გაკვეთილისთვის მზადება

დაფარული მასალის გამეორებისა და გამოცდის ეტაპი

ნახატებთან მუშაობა, წყვილებში მუშაობა - ზეპირი მოთხრობა

გეგმის მიხედვით, ცოდნის ურთიერთშემოწმება

ცოდნის განახლების ეტაპი, მიზნების დასახვა

„მარტივი მექანიზმების“ ცნების დანერგვა, შესაბამისად

ორგანიზაციული და აქტივობის ეტაპი: მოსწავლეთა მუშაობაზე დახმარება და კონტროლი

სახელმძღვანელოსთან მუშაობა, სქემის შედგენა

თვითშეფასება

ფიზმუტკა

ვარჯიში

ორგანიზაციული და საქმიანობის ეტაპი: პრაქტიკული მუშაობა, აქტუალიზაცია და მიზნების დასახვა

სამონტაჟო შეკრება

„ბერკეტის“ კონცეფციის დანერგვა, მიზნების დასახვა

"მხრის სიძლიერის" კონცეფციის გაცნობა

ბერკეტის წონასწორობის წესის ექსპერიმენტული დადასტურება

თვითშეფასება

მიღებული ცოდნის პრაქტიკული კონსოლიდაციის ეტაპი: პრობლემის გადაჭრა

პრობლემების გადაჭრა

თანატოლთა მიმოხილვა

დაფარული მასალის კონსოლიდაციის ეტაპი

უპასუხეთ კითხვებს

მასწავლებელი:

დღეს გაკვეთილზე გადავხედავთ მექანიკის სამყაროს, ვისწავლით შედარებას და ანალიზს. მაგრამ პირველ რიგში, მოდით შევასრულოთ რამდენიმე დავალება, რომელიც დაგეხმარებათ იდუმალი კარის ფართოდ გახსნაში და აჩვენოთ ისეთი მეცნიერების მთელი სილამაზე, როგორიცაა მექანიკა.

ეკრანზე რამდენიმე სურათია:

ეგვიპტელები აშენებენ პირამიდას (ბერკეტს);

კაცი აწევს (კარიბჭის დახმარებით) წყალს ჭიდან;

ხალხი კასრს ახვევს გემზე (დახრილი თვითმფრინავი);

კაცი აწევს ტვირთს (ბლოკს).

მასწავლებელი: რას აკეთებენ ეს ხალხი? (მექანიკური სამუშაო)

დაგეგმეთ თქვენი ამბავი:

1. რა პირობებია საჭირო მექანიკური სამუშაოების შესასრულებლად?

2. მექანიკური სამუშაოა …………….

3. სიმბოლომექანიკური მუშაობა

4. სამუშაო ფორმულა...

5. რა არის სამუშაოს საზომი ერთეული?

6. როგორ და რომელი მეცნიერის სახელია დასახელებული?

7. რა შემთხვევაშია სამუშაო დადებითი, უარყოფითი თუ ნულოვანი?

მასწავლებელი:

ახლა კიდევ ერთხელ გადავხედოთ ამ სურათებს და მივაქციოთ ყურადღება, როგორ აკეთებენ ეს ხალხი თავის საქმეს?

(ხალხი იყენებს გრძელ ჯოხს, საყელოს, მოწყობილობას დახრილი თვითმფრინავი, დაბლოკვა)

მასწავლებელი: როგორ შეიძლება ამ მოწყობილობებს ერთი სიტყვით ვუწოდოთ?

სტუდენტები: მარტივი მექანიზმები

მასწავლებელი: უფლება! მარტივი მექანიზმები. როგორ ფიქრობთ, რა თემაზე ვისაუბრებთ დღეს გაკვეთილზე?

სტუდენტები: მარტივი მექანიზმების შესახებ.

მასწავლებელი: უფლება. ჩვენი გაკვეთილის თემა იქნება მარტივი მექანიზმები (გაკვეთილის თემის ჩაწერა რვეულში, სლაიდი გაკვეთილის თემით)

დავსახოთ გაკვეთილის მიზნები:

ბავშვებთან ერთად:

გაიგე რა არის მარტივი მექანიზმები;

განვიხილოთ მარტივი მექანიზმების ტიპები;

ბერკეტის წონასწორობის მდგომარეობა.

მასწავლებელი: ბიჭებო, როგორ ფიქრობთ, რისთვის გამოიყენება მარტივი მექანიზმები?

სტუდენტები: ისინი გამოიყენება იმ ძალის შესამცირებლად, რომელსაც ჩვენ ვიყენებთ, ე.ი. მის გარდაქმნას.

მასწავლებელი: მარტივი მექანიზმები გვხვდება როგორც ყოველდღიურ ცხოვრებაში, ასევე ყველა რთულ ქარხნულ მანქანაში და ა.შ. ბიჭებო, რომელ საყოფაცხოვრებო ტექნიკას და მოწყობილობებს აქვთ მარტივი მექანიზმები.

სტუდენტები: ბ ბერკეტი სასწორი, მაკრატელი, ხორცსაკეპი, დანა, ცული, ხერხი და ა.შ.

მასწავლებელი: რა მარტივი მექანიზმი აქვს ამწეს?

სტუდენტები: ბერკეტი (ბუმი), ბლოკები.

მასწავლებელი: დღეს ჩვენ უფრო დეტალურად განვიხილავთ მარტივი მექანიზმების ერთ-ერთ ტიპს. მაგიდაზეა. რა მექანიზმია ეს?

სტუდენტები: ეს არის ბერკეტი.

ბერკეტის ერთ-ერთ მკლავზე ვაკიდებთ წონებს და სხვა საწონების გამოყენებით ვაბალანსებთ ბერკეტს.

ვნახოთ რა მოხდა. ვხედავთ, რომ წონების მხრები ერთმანეთისგან განსხვავდება. მოდი, ბერკეტის ერთ-ერთი მკლავი მოვატრიალოთ. რას ვხედავთ?

სტუდენტები: რხევის შემდეგ ბერკეტი უბრუნდება წონასწორობის მდგომარეობას.

მასწავლებელი: რა არის ბერკეტი?

სტუდენტები: ბერკეტი არის ხისტი სხეული, რომელსაც შეუძლია ბრუნოს ფიქსირებული ღერძის გარშემო.

მასწავლებელი: როდის არის ბერკეტი წონასწორობაში?

სტუდენტები:

ვარიანტი 1: წონების იგივე რაოდენობა ბრუნვის ღერძიდან იმავე მანძილზე;

ვარიანტი 2: მეტი დატვირთვა - ნაკლები მანძილი ბრუნვის ღერძიდან.

მასწავლებელი: რა ჰქვია ამ ურთიერთობას მათემატიკაში?

სტუდენტები: უკუპროპორციული.

მასწავლებელი: რა ძალით მოქმედებენ სიმძიმეები ბერკეტზე?

სტუდენტები: სხეულის წონა დედამიწის სიმძიმის გამო. P=Fკაბელი = F

მასწავლებელი: ეს წესი არქიმედესმა დააწესა ძვ.წ მე-3 საუკუნეში.

ამოცანა: მუშა ყუთის გამოყენებით ასწევს 120 კგ მასის ყუთს. რა ძალას მიმართავს ის ბერკეტის უფრო დიდ მკლავზე, თუ ამ მკლავის სიგრძეა 1,2 მ, ხოლო პატარა მკლავი 0,3 მ რა იქნება ძალაში? (პასუხი: სიმძლავრის მომატება არის 4)

პრობლემის გადაჭრა (დამოუკიდებლად შემდგომი ურთიერთდამოწმებით).

1. პირველი ძალა უდრის 10 N-ს, ხოლო ამ ძალის მხრე 100 სმ-ია, თუ მისი მხრები 10 სმ-ია? (პასუხი: 100 N)

2. მუშა ბერკეტის გამოყენებით ასწევს ტვირთს 1000 ნ წონით, ხოლო ის აყენებს 500 ნ ძალას. რა არის უფრო დიდი ძალის მკლავი, თუ მცირე ძალის მკლავი 100 სმ-ია? (პასუხი: 50 სმ)

შეჯამება.

რა მექანიზმებს უწოდებენ მარტივს?

რა ტიპის მარტივი მექანიზმები იცით?

რა არის ბერკეტი?

რა არის ბერკეტი?

რა არის ბერკეტის წონასწორობის წესი?

რა მნიშვნელობა აქვს მარტივ მექანიზმებს ადამიანის ცხოვრებაში?

2. ჩამოთვალეთ მარტივი მექანიზმები, რომლებსაც სახლში პოულობთ და რომლებსაც ადამიანები იყენებენ ყოველდღიური ცხოვრება, ჩაწერეთ ისინი ცხრილში:

3. დამატებით. მოამზადეთ მოხსენება ყოველდღიურ ცხოვრებაში და ტექნოლოგიაში გამოყენებული ერთი მარტივი მექანიზმის შესახებ.

ანარეკლი.

დაასრულეთ წინადადებები:

ახლა ვიცი …………………………………………………………………..

მივხვდი, რომ ……………………………………………………………………………………

მე შემიძლია ……………………………………………………………………………………………

შემიძლია ვიპოვო (შედარება, ანალიზი და ა.შ.) ……………………….

მე თვითონ გავაკეთე სწორად……………………………………………

შესწავლილი მასალა კონკრეტულად გამოვიყენე ცხოვრებისეული სიტუაცია ………….

მომეწონა (არ მომეწონა) გაკვეთილი ………………………………………

უხსოვარი დროიდან კაცობრიობა იყენებს სხვადასხვა მექანიზმებს, რომლებიც შექმნილია გასაადვილებლად ფიზიკური შრომა. ერთ-ერთი მათგანია ბერკეტი. რას წარმოიდგენს...

ბერკეტის წონასწორობის მდგომარეობა. მომენტების წესი. მარტივი მექანიზმები. პრობლემები და გადაწყვეტილებები

Masterweb-დან

უხსოვარი დროიდან კაცობრიობა იყენებს სხვადასხვა მექანიზმებს, რომლებიც შექმნილია ფიზიკური შრომის გასაადვილებლად. ერთ-ერთი მათგანია ბერკეტი. რა არის ეს, რა არის მისი გამოყენების იდეა და ასევე რა არის ბერკეტის წონასწორობის პირობა, ეს სტატია ეძღვნება ყველა ამ საკითხის განხილვას.

როდის დაიწყო კაცობრიობამ ბერკეტის პრინციპის გამოყენება?

ამ კითხვაზე ზუსტი პასუხის გაცემა რთულია, რადგან მარტივი მექანიზმები ძველ ეგვიპტელებსა და მესოპოტამიელებს უკვე 3000 წ.

ერთ-ერთი ასეთი მექანიზმია ამწის ბერკეტის ე.წ. ეს იყო გრძელი ბოძი, რომელიც განთავსებული იყო საყრდენზე. ეს უკანასკნელი დამონტაჟდა ბოძის ერთ ბოლოსთან უფრო ახლოს. საყრდენი წერტილიდან შორს იყო მიბმული ჭურჭელი, მეორეზე კი რაღაც საპირწონე, მაგალითად, ქვა. სისტემა ისე იყო მორგებული, რომ ნახევრად შევსებული ჭურჭელი გამოიწვევდა ბოძის ჰორიზონტალურ მდგომარეობას.

ამწის ბერკეტი ემსახურებოდა წყლის ამაღლებას ჭიდან, მდინარიდან ან სხვა ჩაღრმავებიდან იმ დონეზე, სადაც ადამიანი იმყოფებოდა. ჭურჭელზე მცირე ძალის მიყენებით, ადამიანი მას წყლის წყარომდე ასწევს, ჭურჭელი ივსება სითხით, შემდეგ კი მცირე ძალის გამოყენებით კონტრწონის ბოძის მეორე ბოლოზე, აღნიშნული ხომალდი შეიძლება ამაღლდეს.

არქიმედესა და გემის ლეგენდა

ყველამ იცის ძველი ბერძენი ფილოსოფოსი ქალაქ სირაკუზადან, არქიმედეს, რომელმაც თავის ნაშრომებში არა მხოლოდ აღწერა მარტივი მექანიზმების მოქმედების პრინციპი (ბერკეტი, დახრილი დაფა), არამედ მისცა შესაბამისი მათემატიკური ფორმულები. მისი ფრაზა დღემდე ცნობილია:

მომეცი ფეხი და ამ სამყაროს გადავიტან!

მოგეხსენებათ, მას ასეთი მხარდაჭერა არავის გაუწია და დედამიწა თავის ადგილზე დარჩა. თუმცა, ის, რისი გადაადგილებაც ნამდვილად შეძლო არქიმედესმა, იყო ხომალდი. პლუტარქეს ერთ-ერთი ლეგენდა (ნაშრომი " პარალელური ცხოვრება") ამბობს შემდეგს: არქიმედესმა წერილში თავის მეგობარს, სირაკუზის მეფე იერონს, თქვა, რომ მას შეეძლო ცალ-ცალკე გადაეტანა იმდენი წონა, რამდენიც სურდა, გარკვეულ პირობებში. იეროს გაუკვირდა ფილოსოფოსის განცხადება და სთხოვა, აჩვენე, რაზეც ლაპარაკობდა, არქიმედესმა დათანხმდა, რომ გემი, რომელიც იყო ნავსადგურში, დატვირთული იყო წყლით და კასრებით იყო სავსე წყალი თოკების გაყვანით, მცირე ძალის გამოყენებით.

ბერკეტის კომპონენტები

იმისდა მიუხედავად, რომ ჩვენ ვსაუბრობთ საკმაოდ მარტივ მექანიზმზე, მას მაინც აქვს გარკვეული სტრუქტურა. ფიზიკურად, იგი შედგება ორი ძირითადი ნაწილისაგან: ბოძი ან სხივი და საყრდენი. პრობლემების განხილვისას ბოძი განიხილება, როგორც ორი (ან ერთი) მკლავისაგან შემდგარი ობიექტი. მხრის არის ნაწილი ბოძზე, რომელიც შედარებით საყრდენი ერთ მხარეს. განსახილველი მექანიზმის მუშაობის პრინციპში დიდ როლს თამაშობს მკლავის სიგრძე.

ბერკეტის მოქმედებაში განხილვისას წარმოიქმნება ორი დამატებითი ელემენტი: გამოყენებული ძალა და მასზე საპირისპირო ძალა. პირველი ცდილობს ამოქმედდეს ობიექტი, რომელიც ქმნის კონტრ ძალას.

ბერკეტის წონასწორობის მდგომარეობა ფიზიკაში

ამ მექანიზმის სტრუქტურის გაცნობის შემდეგ წარმოგიდგენთ მათემატიკურ ფორმულას, რომლის გამოყენებით შეგვიძლია ვთქვათ, რომელი ბერკეტის მკლავი იმოძრავებს და რა მიმართულებით ან, პირიქით, მთელი მოწყობილობა ისვენებს. ფორმულა ასე გამოიყურება:

სადაც F1 და F2 არის მოქმედების და რეაქციის ძალები, შესაბამისად, l1 და l2 არის იმ მკლავების სიგრძე, რომლებზეც გამოიყენება ეს ძალები.

ეს გამოთქმა საშუალებას გვაძლევს შევისწავლოთ ბრუნვის ღერძის მქონე ბერკეტის წონასწორობის პირობები. ასე რომ, თუ მკლავი l1 უფრო დიდია ვიდრე l2, მაშინ F1-ის უფრო მცირე მნიშვნელობა იქნება საჭირო ძალის F2 დასაბალანსებლად. პირიქით, თუ l2 > l1, მაშინ F2 ძალის დასაპირისპირებლად საჭირო იქნება დიდი F1-ის გამოყენება. ეს დასკვნები შეიძლება მივიღოთ ზემოთ მოცემული გამონათქვამის შემდეგი ფორმით გადაწერით:

როგორც ჩანს, წონასწორობის ფორმირების პროცესში მონაწილე ძალები უკუკავშირშია ბერკეტის მკლავების სიგრძესთან.

რა არის მოგება და ზარალი ბერკეტების გამოყენებისას?

ზემოაღნიშნული ფორმულებიდან გამომდინარეობს მნიშვნელოვანი დასკვნა: გრძელი მკლავისა და დაბალი ძალის დახმარებით შეგიძლიათ უზარმაზარი მასის ობიექტების გადატანა. ეს მართალია და ბევრმა შეიძლება იფიქროს, რომ ბერკეტების გამოყენება იწვევს სამუშაოს მოგებას. მაგრამ ეს ასე არ არის. სამუშაო არის ენერგიის რაოდენობა, რომელიც არ შეიძლება შეიქმნას არაფრისგან.

გავაანალიზოთ მარტივი ბერკეტის მოქმედება ორი ბერკეტით l1 და l2. მოდით, წონით P დატვირთვა განთავსდეს l2 მკლავის ბოლოს (F2 = P). ადამიანი მიმართავს ძალას F1 მეორე მკლავის ბოლოზე და აწევს ამ დატვირთვას h სიმაღლეზე. ახლა, გამოვთვალოთ თითოეული ძალის მუშაობა და მივიღოთ მიღებული შედეგები. ჩვენ ვიღებთ:

ძალა F2 მოქმედებდა h სიგრძის ვერტიკალური ბილიკის გასწვრივ, თავის მხრივ F1 ასევე მოქმედებდა ვერტიკალის გასწვრივ, მაგრამ უკვე გამოყენებული იყო მეორე მკლავზე, რომლის ბოლო მოძრაობდა უცნობი რაოდენობით x. მის მოსაძებნად, თქვენ უნდა ჩაანაცვლოთ ძალებსა და ბერკეტის მკლავებს შორის კავშირის ფორმულა ბოლო გამოსახულებაში. x-ის გამოსახატავად გვაქვს:

x = F2 * h / F1 = l1 * h / l2.

ეს თანასწორობა გვიჩვენებს, რომ თუ l1 > l2, მაშინ F2 > F1 და x > h, ანუ მცირე ძალის გამოყენებით, შეგიძლიათ აწიოთ ტვირთი დიდი წონით, მაგრამ მოგიწევთ შესაბამისი ბერკეტის მკლავის გადაადგილება (l1). უფრო დიდი მანძილი. პირიქით, თუ l1

ამრიგად, ბერკეტი არ იძლევა მოგებას სამუშაოში, ის მხოლოდ საშუალებას აძლევს მას გადანაწილდეს ან ნაკლებად გამოყენებული ძალის სასარგებლოდ, ან ობიექტის გადაადგილების უფრო დიდი ამპლიტუდის სასარგებლოდ. განსახილველ ფიზიკის თემაში მოქმედებს ზოგადი ფილოსოფიური პრინციპი: ყოველი მოგება ანაზღაურდება გარკვეული დანაკარგით.

ბერკეტების სახეები

ძალის გამოყენების წერტილებიდან და საყრდენის პოზიციიდან გამომდინარე, განასხვავებენ ამ მექანიზმის შემდეგ ტიპებს:

• პირველი ტიპი: საყრდენი წერტილი არის ორ ძალას შორის F1 და F2, ასე რომ, მკლავების სიგრძე განსაზღვრავს ასეთი ბერკეტის სარგებელს. ამის მაგალითია ჩვეულებრივი მაკრატელი.
• მეორე სახის. აქ ძალა, რომლის წინააღმდეგაც კეთდება სამუშაო, მდებარეობს საყრდენსა და გამოყენებულ ძალას შორის. ამ ტიპის დიზაინი ნიშნავს, რომ ყოველთვის იქნება სიმძლავრის მომატება და მგზავრობისა და სიჩქარის დაკარგვა. ამის მაგალითია ბაღის ბორბალი.
• მესამე სახის. ბოლო ვარიანტი, რომელიც რჩება განსახორციელებლად ამ მარტივ დიზაინში, არის გამოყენებული ძალის პოზიცია საყრდენსა და კონტრ ძალას შორის. ამ შემთხვევაში, გზაზე არის მოგება, მაგრამ ძალაუფლების დაკარგვა. მაგალითი იქნება პინცეტი.

ძალის მომენტის კონცეფცია

მექანიკაში ნებისმიერი პრობლემა, რომელიც მოიცავს ღერძის ან ბრუნის წერტილის კონცეფციას, განიხილება ძალების მომენტების წესის გამოყენებით. ვინაიდან ბერკეტის საყრდენი ასევე არის ღერძი (წერტილი), რომლის გარშემოც სისტემა ბრუნავს, ძალის მომენტი ასევე გამოიყენება ამ მექანიზმის წონასწორობის შესაფასებლად. ფიზიკაში გაგებულია, როგორც სიდიდე, რომელიც ტოლია ბერკეტისა და მოქმედი ძალის ნამრავლს, ანუ:

ამ განმარტების გათვალისწინებით, ბერკეტის წონასწორობის მდგომარეობა შეიძლება გადაიწეროს შემდეგნაირად:

M1 = M2, სადაც M1 = l1 * F1 და M2 = l2 * F2.

მომენტი M არის დანამატობა, რაც ნიშნავს, რომ განსახილველი სისტემისთვის ძალის მთლიანი მომენტი შეიძლება მიღებულ იქნეს მასზე მოქმედი ყველა Mi მომენტის ჩვეულებრივი მიმატებით. თუმცა, გასათვალისწინებელია მათი ნიშანი (ძალა, რომელიც იწვევს სისტემის ბრუნვას საათის ისრის საწინააღმდეგოდ, ქმნის დადებით მომენტს +M და პირიქით). ამის გათვალისწინებით, წონასწორობის ბერკეტის მომენტის წესი ასე გამოიყურება:

ბერკეტი კარგავს წონასწორობას M1 ≠ M2.

სად გამოიყენება ბერკეტის პრინციპი?

ამ მარტივი მექანიზმის გამოყენების რამდენიმე მაგალითი, რომელიც ცნობილია უძველესი დროიდან, უკვე ზემოთ იყო მოყვანილი. აქ არის მხოლოდ რამდენიმე დამატებითი მაგალითი:

• ქლიბი: 1-ლი ტიპის ბერკეტი, რომელიც საშუალებას გაძლევთ შექმნათ უზარმაზარი ძალები l2 მკლავების მოკლე სიგრძის გამო, სადაც განთავსებულია ხელსაწყოს კბილები.
• ქილისა და ბოთლის თავსახურების გასახსნელი: ეს არის მე-2 ტიპის ბერკეტი, ამიტომ ყოველთვის მოგებას იძლევა გამოყენებული ძალისხმევის დროს.
• სათევზაო ჯოხი: მე-3 ტიპის ბერკეტი, რომელიც საშუალებას გაძლევთ გადაიტანოთ ჯოხის ბოლო ფლოტით, ნიჟარათი და კაუჭით დიდ ამპლიტუდებზე. ძალის დაკარგვა იგრძნობა მაშინ, როდესაც მეთევზეს უჭირს თევზის წყლიდან ამოყვანა, თუნდაც მისი წონა არ აღემატებოდეს 0,5 კგ-ს.

თავად ადამიანი, თავისი სახსრებით, კუნთებით, ძვლებითა და მყესებით, მრავალი განსხვავებული ბერკეტის მქონე სისტემის ნათელი მაგალითია.

პრობლემის გადაწყვეტა

მარტივი პრობლემის გადასაჭრელად ვიყენებთ სტატიაში განხილულ ბერკეტის წონასწორობის მდგომარეობას. აუცილებელია ბერკეტის მკლავის სავარაუდო სიგრძის გამოთვლა, რომლის ბოლოზე ძალის გამოყენებით, არქიმედესმა შეძლო გემის აწევა, როგორც ამას პლუტარქე აღწერს.

ამის გადასაჭრელად შემოგთავაზებთ შემდეგ ვარაუდებს: მხედველობაში მივიღებთ ბერძნულ ტრირემას 90 ტონა გადაადგილებით და ვივარაუდებთ, რომ ბერკეტის საყრდენი მისი მასის ცენტრიდან 1 მეტრში იყო. ვინაიდან არქიმედესმა, ლეგენდის თანახმად, ადვილად შეძლო გემის აწევა, ჩვენ ვივარაუდებთ, რომ ამისათვის მან გამოიყენა ძალა, რომელიც უდრის მისი წონის ნახევარს, ანუ დაახლოებით 400 N (82 კგ მასისთვის). შემდეგ, ბერკეტის წონასწორობის მდგომარეობის გამოყენებით, ვიღებთ:

F1 * l1 = F2 * l2 => l1 = F2 * l2 / F1 = m * g * l2 / F1 = 90000 * 9.81 * 1/400 ≈ 2.2 კმ.

მაშინაც კი, თუ მიყენებულ ძალას თავად არქიმედეს წონაზე გაზრდით და საყრდენი ორჯერ უფრო ახლოს მიიტანთ, თქვენ მიიღებთ მკლავის სიგრძეს დაახლოებით 500 მეტრს, რაც ასევე დიდი მნიშვნელობაა. დიდი ალბათობით, პლუტარქეს ლეგენდა გაზვიადებულია ბერკეტის ეფექტურობის დემონსტრირებისთვის და არქიმედესმა ხომალდი ფაქტობრივად არ ასწია წყლის ზემოთ.

კიევიანის ქუჩა, 16 0016 სომხეთი, ერევანი +374 11 233 255

§ 35. ძალის მომენტი. ბერკეტების წონასწორობის პირობები

ბერკეტი არის უმარტივესი და არა უძველესი მექანიზმი, რომელსაც ადამიანი იყენებს. მაკრატელი, მავთულის საჭრელი, ნიჩაბი, კარი, ნიჩაბი, საჭე და გადაცემათა კოლოფი მანქანაში ბერკეტის პრინციპით მუშაობს. უკვე ეგვიპტური პირამიდების მშენებლობის დროს, ათი ტონა წონის ქვები აწიეს ბერკეტების გამოყენებით.

ბერკეტი. ბერკეტების წესი

ბერკეტი არის ღერო, რომელსაც შეუძლია ბრუნოს ფიქსირებული ღერძის გარშემო. ღერძი O, პერპენდიკულარული ნახაზი 35.2 სიბრტყის მიმართ. l 2 სიგრძის ბერკეტის მარჯვენა მკლავზე მოქმედებს ძალა F 2 , ხოლო მარცხენა მკლავზე l 1 სიგრძის ბერკეტი მოქმედებს ძალით F 1 ბერკეტის მკლავების სიგრძე l 1 და l 2 არის იზომება O ბრუნვის ღერძიდან F 1 და F 2 ძალის შესაბამის ხაზებამდე.

დაე ძალები F 1 და F 2 იყოს ისეთი, რომ ბერკეტი არ ბრუნავს. ექსპერიმენტებმა აჩვენა, რომ ამ შემთხვევაში შემდეგი პირობა დაკმაყოფილებულია:

F 1 ∙ l 1 = F 2 ∙ l 2 . (35.1)

მოდით, სხვაგვარად გადავწეროთ ეს თანასწორობა:

F 1 / F 2 = ლ 2 / ლ 1. (35.2)

გამოთქმის მნიშვნელობა (35.2) ასეთია: რამდენჯერ არის მხარზე l 2 მხრზე გრძელი l 1, იმდენივე ჯერ მეტია F 1 ძალის სიდიდე F 2 ძალის სიდიდეზე ეს განცხადება ეწოდება ბერკეტის წესს, ხოლო თანაფარდობა F 1 / F 2 არის სიძლიერის მომატება.

სანამ ძალას ვიმატებთ, ჩვენ ვკარგავთ მანძილზე, რადგან მარჯვენა მხარზე ბევრი უნდა დავწიოთ, რათა ოდნავ ავწიოთ ბერკეტის მკლავის მარცხენა ბოლო.

მაგრამ ნავის ნიჩბები ისეა დამაგრებული მწკრივებში, რომ ბერკეტის მოკლე მკლავზე ვჭიმავთ მნიშვნელოვან ძალას, მაგრამ ვიღებთ სიჩქარის მომატებას გრძელი მკლავის ბოლოს (სურ. 35.3).

თუ ძალები F 1 და F 2 ტოლია სიდიდით და მიმართულებით, მაშინ ბერკეტი წონასწორობაში იქნება იმ პირობით, რომ l 1 = l 2, ანუ ბრუნვის ღერძი შუაშია. რა თქმა უნდა, ამ შემთხვევაში ჩვენ ვერ მივიღებთ ძალაში. კიდევ უფრო საინტერესოა მანქანის საჭე (სურ. 35.4).

ბრინჯი. 35.1. ხელსაწყო

ბრინჯი. 35.2. ბერკეტი

ბრინჯი. 35.3. ნიჩბები გაძლევენ სიჩქარის ამაღლებას

ბრინჯი. 35.4. რამდენ ბერკეტს ხედავთ ამ ფოტოზე?

ძალაუფლების მომენტი. ბერკეტის წონასწორობის მდგომარეობა

ძალის მკლავი l არის უმოკლესი მანძილი ბრუნვის ღერძიდან ძალის მოქმედების ხაზამდე. იმ შემთხვევაში (ნახ. 35.5), როდესაც F ძალის მოქმედების ხაზი ქმნის მახვილ კუთხეს ქანჩთან, ძალის l მკლავი ნაკლებია მკლავზე l 2 იმ შემთხვევაში (ნახ. 35.6), სადაც ძალა მოქმედებს ქანჩის პერპენდიკულარულად.

ბრინჯი. 35.5. ბერკეტი l ნაკლები

F ძალისა და მკლავის სიგრძის l ნამრავლს ეწოდება ძალის მომენტი და აღინიშნება ასო M-ით:

M = F ∙ l. (35.3)

ძალის მომენტი იზომება Nm-ში. შემთხვევაში (სურ. 35.6) უფრო ადვილია თხილის მოტრიალება, რადგან უფრო დიდია ძალის მომენტი, რომლითაც ვმოქმედებთ გასაღებზე.

(35.1) მიმართებიდან გამომდინარეობს, რომ იმ შემთხვევაში, როდესაც ბერკეტზე მოქმედებს ორი ძალა (ნახ. 35.2), ბერკეტის ბრუნვის არარსებობის პირობაა იმ ძალის ბრუნვის მომენტი, რომელიც ცდილობს მის ბრუნვას საათის ისრის მიმართულებით (F 2). ∙ l 2) უნდა უდრის ძალის მომენტს, რომელიც ცდილობს ბერკეტს საათის ისრის საწინააღმდეგოდ მოატრიალოს (F 1 ∙ l 1).

თუ ბერკეტზე მოქმედებს ორზე მეტი ძალა, ბერკეტის წონასწორობის წესი ასე ჟღერს: ბერკეტი არ ბრუნავს ფიქსირებული ღერძის გარშემო, თუ სხეულზე საათის ისრის მიმართულებით მოძრავი ძალების მომენტების ჯამი უდრის ჯამს. ყველა ძალის მომენტები, რომლებიც ბრუნავს მას საათის ისრის საწინააღმდეგოდ.

თუ ძალების მომენტები დაბალანსებულია, ბერკეტი ბრუნავს იმ მიმართულებით, რომლითაც მას უფრო დიდი მომენტი ბრუნავს.

მაგალითი 35.1

15 სმ სიგრძის ბერკეტის მარცხენა მკლავიდან ჩამოკიდებულია ტვირთი, რომლის წონაა 200 გრამი, ისე, რომ ბერკეტი წონასწორობაში იყოს?

ბრინჯი. 35.6. მხრის l უფრო დიდია

ამოხსნა: პირველი ტვირთის მომენტი (სურ. 35.7) უდრის: M 1 = m 1 g ∙ l 1.

მეორე დატვირთვის მომენტი: M 2 = m 2 g ∙ l 2.

ბერკეტის წონასწორობის წესის მიხედვით:

M 1 = M 2, ან m 1 ∙ l 1 = m 2 g ∙ l 2.

აქედან გამომდინარე: l 2 = .

გამოთვლები: ლ 2 = = 20 სმ.

პასუხი: წონასწორობის მდგომარეობაში ბერკეტის მარჯვენა მკლავის სიგრძეა 20 სმ.

აღჭურვილობა: მსუბუქი და საკმაოდ ძლიერი მავთული დაახლოებით 15 სმ სიგრძის, ქაღალდის სამაგრები, სახაზავი, ძაფი.

სამუშაო პროგრესი. მოათავსეთ ძაფის მარყუჟი მავთულზე. დაახლოებით მავთულის შუაში, მჭიდროდ გამკაცრდეს მარყუჟი. შემდეგ მავთული ჩამოკიდეთ ძაფზე (დაამაგრეთ, ვთქვათ, მაგიდის ნათურის ძაფი). დააბალანსეთ მავთული მარყუჟის გადაადგილებით.

დატვირთეთ ბერკეტი ცენტრის ორივე მხარეს სხვადასხვა რაოდენობის ქაღალდის სამაგრის ჯაჭვებით და მიაღწიეთ წონასწორობას (სურ. 35.8). გაზომეთ მკლავების სიგრძე l 1 და l 2 სიზუსტით 0,1 სმ. ჩვენ გავზომავთ ძალას "ქაღალდის სამაგრებში". ჩაწერეთ თქვენი შედეგები ცხრილში.

ბრინჯი. 35.8. ბერკეტების წონასწორობის შესწავლა

შეადარეთ A და B მნიშვნელობები. გამოიტანეთ დასკვნა.

საინტერესოა იცოდე.

*ზუსტი აწონვის პრობლემები.

ბერკეტი გამოიყენება სასწორებში და აწონვის სიზუსტე დამოკიდებულია იმაზე, თუ რამდენად ზუსტად ემთხვევა მკლავების სიგრძე.

თანამედროვე ანალიტიკური ნაშთები შეიძლება იწონიდეს 10-მილიონედი გრამი, ან 0,1 მიკროგრამი (ნახ. 35.9). უფრო მეტიც, არსებობს ორი სახის ასეთი სასწორი: ზოგი მსუბუქი ტვირთის ასაწონად, ზოგი - მძიმე. პირველი სახეობის ნახვა შეგიძლიათ აფთიაქში, საიუველირო სახელოსნოში ან ქიმიურ ლაბორატორიაში.

დიდი დატვირთვის სასწორს შეუძლია ტონამდე ტვირთის წონა, მაგრამ მაინც ძალიან მგრძნობიარეა. თუ ასეთ წონას დააბიჯებ და მერე ფილტვებიდან ჰაერს ამოისუნთქავ, ის რეაგირებს.

ულტრამიკრობალანსები ზომავს მასას 5 ∙ 10 -11 გ სიზუსტით (ხუთასმილიარდედი გრამი!)

ზუსტი სასწორზე აწონვისას მრავალი პრობლემა ჩნდება:

ა) რაც არ უნდა ეცადო, როკერის მკლავები მაინც არ არის თანაბარი.

ბ) სასწორები, თუმცა მცირეა, განსხვავდება მასით.

გ) სიზუსტის გარკვეული ზღვრიდან დაწყებული, წონა იწყებს რეაქციას საჰაერო ძალებზე, რაც ძალიან მცირეა ჩვეულებრივი ზომის სხეულებისთვის.

დ) სასწორის ვაკუუმში მოთავსებისას ეს მინუსი შეიძლება აღმოიფხვრას, მაგრამ ძალიან მცირე მასების აწონვისას იგრძნობა ჰაერის მოლეკულების ზემოქმედება, რომელსაც ვერცერთი ტუმბო სრულად ვერ ამოტუმბავს.

ბრინჯი. 35.9. თანამედროვე ანალიტიკური ნაშთები

უთანასწორო სასწორების სიზუსტის გაუმჯობესების ორი გზა.

1. ტარინგის მეთოდი. ტვირთის მოხსნა ისეთი ნაყარი ნივთიერების გამოყენებით, როგორიცაა ქვიშა. შემდეგ წონას ვაშორებთ და ქვიშას ავწონით. ცხადია, წონების მასა უდრის ტვირთის ნამდვილ მასას.

2. ალტერნატიული აწონვის მეთოდი. ჩვენ ვიწონით დატვირთვას სასწორზე, რომელიც მდებარეობს, მაგალითად, l 1 სიგრძის მკლავზე. წონების მასა, რომელიც იწვევს სასწორის დაბალანსებას, იყოს m 2-ის ტოლი. შემდეგ იმავე დატვირთვას ავწონით სხვა თასში, რომელიც მდებარეობს l 2 სიგრძის მკლავზე. ვიღებთ მ ​​1 წონების ოდნავ განსხვავებულ მასას. მაგრამ ორივე შემთხვევაში დატვირთვის რეალური მასა არის m. ორივე აწონვაში დაკმაყოფილდა შემდეგი პირობა: m ∙ l 1 =m 2 ∙ l 2 და m ∙ l 2 = m 1 ∙ l 1 . ამ განტოლებათა სისტემის ამოხსნით ვიღებთ: m = .

თემა კვლევისთვის

35.1. შექმენით სასწორი, რომელსაც შეუძლია ქვიშის მარცვალი აწონოს და აღწეროს პრობლემები, რომლებიც შეგხვდათ ამ ამოცანის შესრულებისას.

მოდით შევაჯამოთ

ძალის მკლავი l არის უმოკლესი მანძილი ბრუნვის ღერძიდან ძალის მოქმედების ხაზამდე.

ძალის მომენტი არის მკლავის ძალის ნამრავლი: M = F ∙ l.

ბერკეტი არ ბრუნავს, თუ იმ ძალების მომენტების ჯამი, რომლებიც ატრიალებენ სხეულს საათის ისრის მიმართულებით, ტოლია ყველა იმ ძალების ჯამის, რომლებიც ატრიალებენ მას საათის ისრის საწინააღმდეგოდ.

სავარჯიშო 35

1. რა შემთხვევაში იძლევა ბერკეტი ძალას?

2. რა შემთხვევაში უფრო ადვილია თხილის დაჭიმვა: ნახ. 35.5 თუ 35.6?

3. რატომ არის კარის სახელური ყველაზე შორს ბრუნვის ღერძისგან?

4. რატომ შეიძლება იდაყვში მოხრილი ხელით უფრო დიდი ტვირთის აწევა, ვიდრე გაშლილი ხელით?

5. გრძელი ჯოხის ჰორიზონტალურად დაჭერა უფრო ადვილია შუაზე დაჭერით, ვიდრე ბოლოში. რატომ?

6. 80 სმ სიგრძის ბერკეტის მკლავზე 5 ნ ძალის მიყენებით გვინდა დავაბალანსოთ 20 ნ ძალის რა უნდა იყოს მეორე მკლავის სიგრძე?

7. დავუშვათ, რომ ძალები (სურ. 35.4) ტოლია სიდიდით. რატომ არ აბალანსებენ?

8. შესაძლებელია თუ არა ობიექტის დაბალანსება სასწორზე, რომ დროთა განმავლობაში წონასწორობა დაირღვეს თავისთავად, გარეგანი ზემოქმედების გარეშე?

9. არის 9 მონეტა, მათგან ერთი ყალბია. ის სხვებზე მძიმეა. შესთავაზეთ პროცედურა, რომლითაც ყალბი მონეტის ცალსახად გამოვლენა შესაძლებელია მინიმალური რაოდენობის აწონით. არ არის საწონები ასაწონად.

10. რატომ არ არღვევს წონასწორობას ტვირთი, რომლის მასა სასწორის მგრძნობელობის ზღურბლზე ნაკლებია?

11. რატომ ტარდება ზუსტი აწონვა ვაკუუმში?

12. რა შემთხვევაში არ იქნება დამოკიდებული ბერკეტის სასწორზე აწონვის სიზუსტე არქიმედეს ძალის მოქმედებაზე?

13. როგორ დგინდება ბერკეტის მკლავის სიგრძე?

14. როგორ გამოითვლება ძალის მომენტი?

15. ჩამოაყალიბეთ ბერკეტების წონასწორობის წესები.

16. რა არის ძალაუფლების მოგება ბერკეტების შემთხვევაში?

17. რატომ იჭერს ნიჩბოსანი ბერკეტის მოკლე მკლავს?

18. რამდენი ბერკეტი ჩანს ნახ. 35.4?

19. რომელ ნაშთებს ეწოდება ანალიტიკური?

20. განმარტეთ ფორმულის მნიშვნელობა (35.2).

3 მეცნიერების ისტორია. ჩვენს დრომდე მოვიდა ამბავი იმის შესახებ, თუ როგორ ბრძანა სირაკუზის მეფემ, იერომ, აეშენებინათ დიდი სამსართულიანი გემი - ტრირემა (სურ. 35.10). მაგრამ როდესაც გემი მზად იყო, აღმოჩნდა, რომ მისი გადაადგილება კუნძულის ყველა მკვიდრის ძალისხმევითაც კი ვერ მოხერხდა. არქიმედესმა გამოიგონა მექანიზმი, რომელიც შედგებოდა ბერკეტებისგან და ერთ ადამიანს ნება დართო გემის გაშვება. ამ მოვლენაზე ისაუბრა რომაელმა ისტორიკოსმა ვიტრუვიუსმა.

ბლოკი იცი რა არის? ეს არის მრგვალი ნივთი კაუჭით, რომელიც გამოიყენება სამშენებლო ობიექტებზე ტვირთის ასაწევად.

ბერკეტს ჰგავს? ძლივს. თუმცა, ბლოკიც მარტივი მექანიზმია. უფრო მეტიც, ჩვენ შეგვიძლია ვისაუბროთ ბერკეტის წონასწორობის კანონის ბლოკთან მიმართებაში. როგორ არის ეს შესაძლებელი? მოდი გავარკვიოთ.

წონასწორობის კანონის გამოყენება

ბლოკი არის მოწყობილობა, რომელიც შედგება ბორბალისაგან ღარით, რომლითაც გადის კაბელი, თოკი ან ჯაჭვი, ასევე სამაგრი ბორბლის ღერძზე დამაგრებული კაუჭით. ბლოკი შეიძლება იყოს ფიქსირებული ან მოძრავი. ფიქსირებულ ბლოკს აქვს ფიქსირებული ღერძი და არ მოძრაობს ტვირთის აწევის ან დაწევისას. სტაციონარული ბლოკი ხელს უწყობს ძალის მიმართულების შეცვლას. ზემოდან დაკიდებულ ასეთ ბლოკზე თოკის გადაგდებით, ჩვენ შეგვიძლია ავწიოთ ტვირთი ზევით, მაშინ როცა ჩვენ ქვემოთ ვიმყოფებით. თუმცა, ფიქსირებული ბლოკის გამოყენება არ გვაძლევს რაიმე ძალას. ჩვენ შეგვიძლია წარმოვიდგინოთ ბლოკი ბერკეტის სახით, რომელიც ბრუნავს ფიქსირებული საყრდენის - ბლოკის ღერძის გარშემო. მაშინ ბლოკის რადიუსი ტოლი იქნება ძალების ორივე მხარეს მიმართულ მკლავებზე - ჩვენი თოკის წევის ძალა დატვირთვით ერთ მხარეს და დატვირთვის გრავიტაციულ ძალას მეორეზე. მხრები თანაბარი იქნება, ასე რომ არ არის ძალაში მომატება.

განსხვავებული სიტუაციაა მოძრავი ბლოკით. მოძრავი ბლოკი ტვირთთან ერთად მოძრაობს, თითქოს თოკზე დევს. ამ შემთხვევაში, საყრდენი წერტილი დროის თითოეულ მომენტში იქნება ბლოკის შეხების წერტილში თოკთან ერთ მხარეს, დატვირთვის ზემოქმედება გამოყენებული იქნება ბლოკის ცენტრში, სადაც ის მიმაგრებულია ღერძზე. , ხოლო წევის ძალა გამოყენებული იქნება ბლოკის მეორე მხარეს თოკთან შეხების ადგილას . ანუ, სხეულის წონის მხრი იქნება ბლოკის რადიუსი, ხოლო ჩვენი ბიძგის ძალის მხრი იქნება დიამეტრი. დიამეტრი, როგორც ცნობილია, ორჯერ აღემატება რადიუსს, მკლავები სიგრძით განსხვავდება ორჯერ, ხოლო მოძრავი ბლოკის დახმარებით მიღებული სიმტკიცის ტოლია; პრაქტიკაში გამოიყენება ფიქსირებული და მოძრავი ბლოკის კომბინაცია. ზემოდან დამაგრებული სტაციონარული ბლოკი არ იძლევა რაიმე სიმტკიცეს, მაგრამ ის ეხმარება ტვირთის აწევას ქვემოთ დგომისას. ხოლო მოძრავი ბლოკი, რომელიც მოძრაობს დატვირთვასთან ერთად, აორმაგებს გამოყენებულ ძალას, რაც ხელს უწყობს დიდი ტვირთის სიმაღლეზე აწევას.

მექანიკის ოქროს წესი

ჩნდება კითხვა: იძლევა თუ არა სარგებლობას გამოყენებული მოწყობილობები ექსპლუატაციაში? სამუშაო არის გავლილი მანძილის და გამოყენებული ძალის ნამრავლი. განვიხილოთ ბერკეტი მკლავებით, რომლებიც განსხვავდებიან მკლავის სიგრძით ორჯერ. ეს ბერკეტი მოგვცემს ძალაში ორჯერ უფრო დიდ მოგებას, თუმცა ორჯერ მეტი ბერკეტი ორჯერ უფრო შორს გაივლის. ანუ სიძლიერის მომატების მიუხედავად, შესრულებული სამუშაო იგივე იქნება. ეს არის სამუშაოს თანასწორობა მარტივი მექანიზმების გამოყენებისას: რამდენჯერ ვიმატებთ ძალას, რამდენჯერ ვკარგავთ მანძილზე. ამ წესს მექანიკის ოქროს წესს უწოდებენდა ეს ეხება აბსოლუტურად ყველა მარტივ მექანიზმს. ამიტომ, მარტივი მექანიზმები აადვილებს ადამიანს მუშაობას, მაგრამ არ ამცირებს მის სამუშაოს. ისინი უბრალოდ ეხმარებიან ერთი ტიპის ძალისხმევის მეორეში გადაყვანას, კონკრეტულ სიტუაციაში უფრო მოსახერხებელი.

მუნიციპალური საბიუჯეტო საგანმანათლებლო დაწესებულება მიხეიკოვსკაიას საშუალო სკოლა, იარცევოს რაიონი, სმოლენსკის ოლქი გაკვეთილი თემაზე „მარტივი მექანიზმები. ბერკეტის წონასწორობის კანონის გამოყენება ბლოკზე" მე-7 კლასი შედგენილი და ჩაატარა უმაღლესი კატეგორიის ფიზიკის მასწავლებელმა სერგეი პავლოვიჩ ლავნიუჟენკოვმა 2016 - 2017 სასწავლო წელი გაკვეთილის მიზნები (დაგეგმილი სწავლის შედეგები): პერსონალური: საკუთარი მართვის უნარის განვითარება. სასწავლო აქტივობები; ფიზიკური ფენომენების ანალიზის დროს ფიზიკისადმი ინტერესის განვითარება; მოტივაციის ფორმირება შემეცნებითი ამოცანების დასახვით; თანაბარი ურთიერთობებისა და ურთიერთპატივისცემის საფუძველზე დიალოგის წარმართვის უნარის გამომუშავება; დამოუკიდებლობის განვითარება ახალი ცოდნისა და პრაქტიკული უნარების შეძენაში; ყურადღების, მეხსიერების, ლოგიკური და შემოქმედებითი აზროვნების განვითარება; მოსწავლეთა ცოდნის გაცნობიერება; მეტა-სუბიექტი: იდეების გენერირების უნარის განვითარება; საქმიანობის მიზნებისა და ამოცანების განსაზღვრის უნარის განვითარება; შემოთავაზებული გეგმის მიხედვით ექსპერიმენტული კვლევის ჩატარება; ექსპერიმენტის შედეგების საფუძველზე დასკვნის ჩამოყალიბება; სამუშაოს ორგანიზებისას კომუნიკაციის უნარის განვითარება; დამოუკიდებლად შეაფასეთ და გააანალიზეთ საკუთარი აქტივობები მიღებული შედეგების პერსპექტივიდან; ინფორმაციის მისაღებად სხვადასხვა წყაროების გამოყენება. თემა: მარტივი მექანიზმების იდეის შემუშავება; ბერკეტების, ბლოკების, დახრილი სიბრტყეების, კარიბჭეების, სოლიების ამოცნობის უნარის განვითარება; მარტივი მექანიზმები იძლევა ძალას; ექსპერიმენტის დაგეგმვისა და ჩატარების, ექსპერიმენტის შედეგების საფუძველზე დასკვნის ჩამოყალიბების უნარის გამომუშავება. გაკვეთილის მსვლელობა No გვ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 მასწავლებლის აქტივობები მოსწავლის აქტივობები შენიშვნები საორგანიზაციო ეტაპი გაკვეთილისთვის მომზადება გაშუქებული მასალის გამეორებისა და ტესტირების ეტაპი ნახატებთან მუშაობა, წყვილებში მუშაობა - ზეპირი მოთხრობა. გეგმამდე, ცოდნის ურთიერთშემოწმება ცოდნის განახლების ეტაპი, მიზნების დასახვა ორგანიზაციული აქტივობის ეტაპი: მოსწავლეთა მუშაობაზე დახმარება და კონტროლი ფიკმინუტკა საორგანიზაციო საქმიანობის ეტაპი: პრაქტიკული მუშაობა, აქტუალიზაცია და მიზნების დასახვა შეძენილი ცოდნის პრაქტიკული კონსოლიდაციის ეტაპი: პრობლემის გადაჭრა ეტაპი. დაფარული მასალის კონსოლიდაცია „მარტივი მექანიზმების“ ცნების გაცნობა, სახელმძღვანელოსთან მუშაობა, სქემის შედგენა თვითშეფასება ფიზიკური ვარჯიშები ინსტალაციის აწყობა „ბერკეტის“ ცნების შესავალი, მიზნის დასახვა ცნების შესავალი „ ძალის ბერკეტი“ ბერკეტის წონასწორობის წესის ექსპერიმენტული დადასტურება თვითშეფასება ამოცანების ამოხსნა თანატოლთა ტესტირება კითხვებზე პასუხის გაცემა საშინაო დავალების განხილვის ეტაპი ჩაწერეთ საშინაო დავალება 10 რეფლექსიის ეტაპი: მოსწავლეებს ეწვევათ ხაზგასმით აღვნიშნოთ ის, რაც გაკვეთილზე არის ახალი, საინტერესო და რთული ანალიზი. მაგრამ პირველ რიგში, მოდით შევასრულოთ რამდენიმე დავალება, რომელიც დაგეხმარებათ იდუმალი კარის ფართოდ გახსნაში და აჩვენოთ ისეთი მეცნიერების მთელი სილამაზე, როგორიცაა მექანიკა. ეკრანზე რამდენიმე სურათია: რას აკეთებენ ეს ხალხი? (მექანიკური სამუშაო) ეგვიპტელები აშენებენ პირამიდას (ბერკეტს); კაცი წყალს (კარიბჭის დახმარებით) ჭიდან ამოჰყავს; ხალხი კასრს ახვევს გემზე (დახრილი თვითმფრინავი); კაცი აწევს ტვირთს (ბლოკს). მასწავლებელი: დაგეგმე ამბავი: 1. რა პირობებია საჭირო მექანიკური სამუშაოს შესასრულებლად? 2. მექანიკური სამუშაოა ……………. 3. მექანიკური მუშაობის სიმბოლო 4. სამუშაოს ფორმულა... 5. რა არის სამუშაოს საზომი ერთეული? 6. როგორ და რომელი მეცნიერის სახელია დასახელებული? 7. რა შემთხვევაშია სამუშაო დადებითი, უარყოფითი თუ ნულოვანი? მასწავლებელი: ახლა კიდევ ერთხელ გადავხედოთ ამ სურათებს და მივაქციოთ ყურადღება, როგორ აკეთებენ ეს ადამიანები საქმეს? (ხალხი იყენებს გრძელ ჯოხს, ჯალამბარს, დახრილ თვითმფრინავს, ბლოკს) მასწავლებელი: მოსწავლეები: მარტივი მექანიზმები მასწავლებელი: სწორია! მარტივი მექანიზმები. როგორ ფიქრობთ, რა თემაზე ვისაუბრებთ გაკვეთილზე, როგორ შეგიძლიათ აღწეროთ ეს მოწყობილობები ერთი სიტყვით? ისაუბრეთ დღეს? მოსწავლეები: მარტივი მექანიზმების შესახებ. მასწავლებელი: სწორია. ჩვენი გაკვეთილის თემა იქნება მარტივი მექანიზმები (გაკვეთილის თემის ჩაწერა რვეულში, სლაიდი გაკვეთილის თემით დავსახოთ გაკვეთილის მიზნები: ბავშვებთან ერთად: შეისწავლეთ რა არის მარტივი მექანიზმები); განიხილეთ მარტივი მექანიზმების ტიპები; ბერკეტის წონასწორობის მდგომარეობა. მასწავლებელი: ბიჭებო, როგორ ფიქრობთ, რისთვის გამოიყენება მარტივი მექანიზმები? მოსწავლეები: ისინი გამოიყენება იმ ძალის შესამცირებლად, რომელსაც ჩვენ ვიყენებთ, ე.ი. მის გარდაქმნას. მასწავლებელი: მარტივი მექანიზმები გვხვდება როგორც ყოველდღიურ ცხოვრებაში, ასევე ყველა რთულ ქარხნულ მანქანაში და ა.შ. ბიჭებო, რომელ საყოფაცხოვრებო ტექნიკას და მოწყობილობებს აქვთ მარტივი მექანიზმები. მოსწავლეები: ბერკეტი სასწორი, მაკრატელი, ხორცის საფქვავი, დანა, ცული, ხერხი და ა.შ. მასწავლებელი: რა მარტივი მექანიზმი აქვს ამწეს? მოსწავლეები: ბერკეტი (ბუმი), ბლოკები. მასწავლებელი: დღეს ჩვენ უფრო დეტალურად განვიხილავთ მარტივი მექანიზმების ერთ-ერთ ტიპს. მაგიდაზეა. რა მექანიზმია ეს? სტუდენტები: ეს არის ბერკეტი. ბერკეტის ერთ-ერთ მკლავზე ვაკიდებთ წონებს და სხვა საწონების გამოყენებით ვაბალანსებთ ბერკეტს. ვნახოთ რა მოხდა. ვხედავთ, რომ წონების მხრები ერთმანეთისგან განსხვავდება. მოდი, ბერკეტის ერთ-ერთი მკლავი მოვატრიალოთ. რას ვხედავთ? სტუდენტები: რხევის შემდეგ ბერკეტი უბრუნდება წონასწორობის მდგომარეობას. მასწავლებელი: რას ჰქვია ბერკეტი? სტუდენტები: ბერკეტი არის ხისტი სხეული, რომელსაც შეუძლია ბრუნოს ფიქსირებული ღერძის გარშემო. მასწავლებელი: როდის არის ბერკეტი წონასწორობაში? მოსწავლეები: ვარიანტი 1: წონების იგივე რაოდენობა ბრუნვის ღერძიდან იმავე მანძილზე; ვარიანტი 2: მეტი დატვირთვა - ნაკლები მანძილი ბრუნვის ღერძიდან. მასწავლებელი: რა ჰქვია ამ დამოკიდებულებას მათემატიკაში? მოსწავლეები: უკუპროპორციული. მასწავლებელი: რა ძალით მოქმედებენ სიმძიმეები ბერკეტზე? სტუდენტები: სხეულის წონა დედამიწის მიზიდულობის გამო. P = F მძიმე = F F  1 F 2 l 2 l 1 სადაც F1 არის პირველი ძალის მოდული; F2 – მეორე ძალის მოდული; l1 – პირველი ძალის მხრები; l2 – მეორე ძალის მხრები. მოძღვარი: ეს წესი დაადგინა არქიმედესმა ძვ.წ მე-3 საუკუნეში. დავალება: მუშა ყუთის გამოყენებით ასწევს 120 კგ მასის ყუთს. რა ძალას მიმართავს ის ბერკეტის უფრო დიდ მკლავზე, თუ ამ მკლავის სიგრძეა 1,2 მ, ხოლო პატარა მკლავი 0,3 მ რა იქნება ძალაში? (პასუხი: სიძლიერის მომატება არის 4) პრობლემების გადაჭრა (დამოუკიდებლად შემდგომი ურთიერთდამოწმებით). 1. პირველი ძალა უდრის 10 N-ს, ხოლო ამ ძალის მხრე 100 სმ-ია, თუ მისი მხრები 10 სმ-ია? (პასუხი: 100 ნ) 2. მუშა იყენებს ბერკეტს 1000 ნ მასის ტვირთის ასაწევად, ხოლო 500 ნ ძალას აყენებს. რა არის უფრო დიდი ძალის მკლავი, თუ მცირე ძალის მკლავი 100 სმ-ია? (პასუხი: 50 სმ) შეჯამება. რა მექანიზმებს უწოდებენ მარტივს? რა ტიპის მარტივი მექანიზმები იცით? რა არის ბერკეტი? რა არის ბერკეტი? რა არის ბერკეტის წონასწორობის წესი? რა მნიშვნელობა აქვს მარტივ მექანიზმებს ადამიანის ცხოვრებაში? დ/ზ 1. წაიკითხეთ აბზაცი. 2. ჩამოთვალეთ მარტივი მექანიზმები, რომლებსაც სახლში პოულობთ და რომლებსაც ადამიანი იყენებს ყოველდღიურ ცხოვრებაში, ჩაწერეთ ცხრილში: მარტივი მექანიზმი ყოველდღიურ ცხოვრებაში, ტექნოლოგიაში მარტივი მექანიზმის ტიპი 3. დამატებით. მოამზადეთ მოხსენება ყოველდღიურ ცხოვრებაში და ტექნოლოგიაში გამოყენებული ერთი მარტივი მექანიზმის შესახებ. ანარეკლი. დაასრულეთ წინადადებები: ახლა ვიცი ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………. შემიძლია ვიპოვო (შედარება, ანალიზი და ა.შ.) ………………………. მე დამოუკიდებლად დავასრულე ……………………………… შესწავლილი მასალა გამოვიყენე კონკრეტულ ცხოვრებისეულ სიტუაციაში…………. მომეწონა (არ მომეწონა) გაკვეთილი ………………………………………