DANE INFORMACYJNE

2. DANE INFORMACYJNE • Nazwa szkoły: • Zespół Szkół Technicznych im. Leona Kruczkowskiego w Jastrowiu • ID grupy: 97/4_MF_G1 • Opiekun: Małgorzata Krużyńska • Kompetencja: • Matematyczno-fizyczna • Temat projektowy: • Maszyny proste wokół nas • Semestr/rok szkolny: • Semestr/2010-2011

3. Prezentacja przygotowana przez grupę, w skład której wchodzą: • Konofał Wojciech • Lach Jakub • Soroka Grzegorz • Rennack Aleksandra • Biały Bartosz • Czerkas Marek • Małecki Dariusz • Najdek Sylwia • Sutkowska Aneta • Rambolińska Monika pod kierownictwem pani Małgorzaty Krużyńskiej

4. Maszyny proste w fizyce – definicja ogólna Maszyny proste w fizyce – idealizacje prostych rzeczywistych mechanizmów urządzeń mechanicznych wprowadzone w celu wyjaśnienia działania mechanizmów urządzeń ułatwiających wykonanie pewnych czynności (pracy) poprzez zmianę wartości lub kierunku działania siły wykonującej daną pracę. Podstawowymi maszynami prostymi są dźwignia i równia pochyła. Działanie wszystkich innych maszyn można wyjaśnić posługując się ideą tych dwóch pierwszych.

5. Równia linearna rosnąca również wykorzystywana przez ludzkość starożytną Równia pochyła • Równia pochyła – jest jedną z wielu maszyn prostych. Wiele urządzeń, których działanie było oparte na równi, było używane od zarania dziejów przez ludzkość. • Równia to płaska powierzchnia nachylona do poziomu pod pewnym kątem. Wyznaczanie parametrów ruchu ciała po tej powierzchni (przede wszystkim wyznaczenie przyspieszenia) nazywane jest zagadnieniem równi.

6. Równia pochyła - zastosowanie • Równia praktycznie jest używana wszędzie, czy to w domu, czy to w pracy, na budowie, a nawet w szkole. Jedno z głównych zastosowań jest ułatwienie wnoszenia ciężarów np. na samochody ciężarowe lub na statki. Służyła dobrze w dawnych czasach podczas budowania piramid przez starożytnych Egipcjan, gdzie wszystkie potrzebne materiały budowlane wnosili przez równie, za pomocą mułów. Wykorzystana równia pochyła przez Egipcjan jako rampa

7. Równia pochyła - zdjęcia Również typowa „huśtawka” może być równią pochyłą. Zjeżdżalnia jako przykład równi pochyłej

8. Równia pochyła - zdjęcia Naturalnie powstała równia pochyła Pochylnia – kolejne zastosowanie równi pochyłej

9. Równia pochyła – zadanie • Ciało ustawiono na górze równi i swobodnie puszczono. Jaką prędkość uzyska na dole równi, jeśli jej wysokość h=2m, a kąt nachylenia 30 stopni? . Dane

10. Rozwiązanie 1. Aby obliczyć zadanie, trzeba obliczyć jaką przebędzie ciało wzdłuż równi: 2. Żeby wyliczyć drogę należy podzielić obustronnie h. Wyjdzie taki wzór: 3. Nie ma prędkości początkowej a, więc:

11. Rozwiązanie Jest to ważne, ponieważ zaraz z następnego wzoru wyliczymy t i podstawimy do wyżej podanego wzoru. Następny wzór to: Gdzie dzielimy obustronnie a i wyjdzie:

12. Rozwiązanie 4. Następnie podstawiamy i przekształcamy wzór z punktu 3. Wygląda to mniej więcej tak: 5. Wyliczamy prędkość końcową:

13. Rozwiązanie 6. Ale by wyliczyć prędkość końcową potrzeba najpierw obliczyć przyśpieszenie a z sił działających na ciało na równi pochyłej, wzdłuż przyśpieszenia działa siła Qs: Gdzie Q to ciężar ciała i Q = mg

14. Rozwiązanie Po obustronnym pomnożeniu Q wychodzi nam taki wzór: Gdzie m to masa, a g to przyspieszenie ziemskie

15. Rozwiązanie 7. Podany wzór podstawiamy pod: Czyli: m da się skrócić więc:

16. Rozwiązanie 8. Teraz wzór na przyspieszenie sił i drogę należy podstawić do wzoru na prędkość końcową, czyli: Po skróceniu sin alfa wzór wyjdzie: Po podstawieniu pod odpowiednie litery, wyliczamy prędkość końcową:

17. Rozwiązanie A więc prędkość końcowa wynosi: Czyli:

18. W dźwigni dwustronnej (dwuramiennej) siły działają po przeciwnych stronach osi obrotu. Dźwignia pozostaje w równowadze, gdy wypadkowy moment sił przyłożonych do niej wynosi 0. Dźwignia • Dźwignia - jedna z maszyn prostych, których zadaniem jest uzyskanie działania większej siły przez zastosowanie siły mniejszej. Dźwignia dwustronna

19. Dźwignia - zdjęcia Zdjęcie przedstawiające huśtawkę jako dźwignie (uprzednio przedstawiona jako równia pochyła Zdjęcie przedstawiające jako dźwignie sprężarki.

20. Dźwignia - zdjęcia Dźwignia hamulca ręcznego – kolejny przykład dźwigni w życiu codziennym.

21. Przekładnia pasowa • Przekładnia pasowa - Przekładnia mechaniczna cięgowa , w której cięgnem jest elastyczny pas opasujący oba koła pasowe – czynne i bierne. Teoretyczne przełożenie przekładni pasowej wyraża się zależnością: d1 – średnica skuteczna koła napędzającego Gdzie: d2 – średnica skuteczna koła napędzanego

22. Przekładnia pasowa - zdjęcia Zdjęcie przedstawiające przekładnie pasową. Inna przekładnia

23. Krążek przesuwny • Krążek przesuwny - krążek podparty swobodnie, przez który przeplata się cięgno. Krążek w trakcie przesuwania się cięgna obtacza się po nim z założenia bez poślizgu. Krążek przesuwny umożliwia zmianę wartości siły. Zdjęcie przedstawiające krążek przesuwny

24. Krążek przesuwny – zadanie Jaką siłę potrzebujemy, aby podnieść ciało używając krążka przesuwnego, gdy używamy siły 100 N. Gdzie: Wzór ogólny Krążek przesuwny – rozwiązanie Krok pierwszy Wynik:

25. Klin • Klin – maszyna prosta w przekroju będąca trójkątem równoramiennym, którego ściany boczne ustawione pod niewielkim kątem α tworzące ostrze klina, rozpychają dany materiał działając na niego siłami Q. Na trzecią ścianę zwaną grzbietem klina działa siła poruszająca P. Klin znajdujący zastosowanie jako blokada pod koło pojazdu

26. Klin-nasze zdjęcia Klinem także jest młotek Klin znajdujący zastosowanie jako blokada pod koło pojazdu

27. Bloczek stały • Bloczek stały - inaczej nazywany krążkiem stałym jest to przytwierdzony do stałego podłoża, przez który przeplata się cięgno, które z założenia nie ślizga się po krążku, lecz wprawia go w ruch obrotowy. Krążek stały umożliwia tylko zmianę kierunku siły, bez zmiany jej wartości. Zdjęcia

28. Zadanie Ciężar przedmiotu jest równy 50N. Użyto dwóch krążków: stałego i ruchomego. Jaka będzie potrzebna siła z jaką musimy zadziałać na ciało aby je unieść.

29. Rozwiązanie 1. 2. 3.

30. Doświadczenie – „Zasada równowagidźwigni” Opisane doświadczenie ma dowieść zasady równowagi dźwigni. Pomiary i wnioski zawarte w owym doświadczeniu pozwolą na dojście do ogólnego wniosku – co trzeba zrobić aby wyrównać siły i doprowadzić do równowagi. • W doświadczeniu użyliśmy: • Linijki (180 cm oraz 100 cm) • Odważniki (min 100 g, max 1 kg) • Siłomierz

31. Wyniki pomiarów 1. 2. 3. 4. 5.

32. Wnioski • Wniosek ogólny - im krótsze ramię, tym więcej siły potrzeba aby doszło do wyrównania obu sił.

33. Zdjęcia wykonane podczas doświadczenia

34. Zdjęcia z prac nad projektem

37. Praca wre

38. Kuba, do roboty!

40. Bibliografia • www.pl.wikipedia.org • www.fizyka.biz • Zbiór zadań z fizyki dla każdego, wyd. ZamKor. • „Fizyka i astronomia dla każdego”, wyd. ZamKor • Tablice fizyczno-astronomiczne, wyd. Adamatan