Механика Равновесие на телата. Прости механизми

1. МеханикаРавновесие на телата. Прости механизми Компютърен тест по физика и астрономия за осми клас Изготвил: Силвия Боянова

2. Скъпи ученици! Предлагам Ви една забавна и полезна форма, чрез която да проверите своите знания и умения, които сте получили след изучаване на учебния материал от темата “Равновесие на телата. Прости механизми” Необходимо е да си записвате отговорите, които давате на съответните задачи. След това с помощта на таблицата ще можете да определите оценката на вашите знания и умения. “С простите механизми се печели сила, за сметка на изминат път.”– златно правило на механиката Галилео Галилей

3. Видове равновесие на телата Център на тежестта; Правило на Торичели; Приложения Прости механизмим Условие за равновесие на прости механизми; Златно правило в механиката; Приложения Какво трябва да знам?

4. За тези, които желаят да се самооценят!

5. Ооо, физика! Пак ли? Английският учен Ъ. Ръдърфорд е казал: “Всички науки могат да се разделят на две групи: на физика и колекциониране на марки.”

6. Е, готови ли сте?

7. (4) (1) (2) (3) (5) Задача 1: В кои положения паралелепипедът не е в равновесие? а) 1 и 2; б) 2 и 3; в) 3 и 4; г) 4 и 5. Браво!

8. (1) (3) (4) (2) Задача 2: В кое от изброените на фигурата положения тялото се намира в неустойчиво равновесие? а) 1; б) 2; в) 3; г) 4. Браво!

9. Защо спортните автомобили от Формула 1 са много ниски?

10. Спортните автомобили трябва да са по- устойчиви и по- стабилни при високите скорости на завоите. За да се изпълни това условие, центърът на тежестта трябва да е разположен колкото е възможно по- ниско, а площта на опората да е по- голяма. Затова спортните автомобили са ниски и имат по- широки гуми.

11. Задача 3: Два еднакви камиона са натоварени, единият с 5 тона памук, другият- с 5 тона желязо. Кой от тях е по- устойчив при движение? а) първият; б) вторият; в) и двата са еднакво устойчиви; г) не мога да определя (2) (1) Ооо, как да отговоря?

12. Решение Съгласно условието на задачата масата на товара и на двата камиона е една и съща- 5 тона. Между масата и обема на едно тяло е в сила връзката Желязото има по- голяма плътност от плътността на памука и следователно неговият обем ще бъде по-малък. Тогава центърът на тежестта на камиона с желязо ще бъде по- ниско, отколкото на този, който е натоварен с памук. Следователно по- устойчив е камионът, натоварен с желязо.

13. Любопитно! Наклонената кула в Пиза достига 55,86 м. в най-ниската си точка и 56,70 м. в най-високата. Към върха, тежащото 14 500 тона архитектурно чудо, се стеснява и ъгълът на наклон става все по-осезаем, като достига 4 м. отклонение от оста. Пострoена е в типичната за Средновековието Романска архитектура с готически орнаменти, а колоните по периферията на седемте етажа са украсени с коринстски капители. До камбанарията водят 296 стъпала – от северната страна на последния етаж има две допълнителни. Общи факти за наклонената кула в Пиза Основите на наклонената кула в Пиза са положени през 1173 г., но за окончателното й завършване са нужни близо 200 години. Седмият етаж е приключен през 1319 г., а камбанарията със седемте камбани е достроена през 1372 г.

14. Задача 4: Кой от следните инструменти и устройства не е двустранен лост? а) ножица; б) неподвижна макара; в) строителна количка; г) равнораменна везна. Браво!

15. Припомнете си!

16. L F Задача 5: Защо дръжките на вратите се поставят в единия им край? а) така рамото на силата е по- голямо, а силата- по- малка; б) така рамото на силата е по- малко, а силата- по- голяма; в) така рамото и силата са равни; г) няма верен отговор. Припомнете си! Въртящ момент на сила се нарича произведението от силата и нейното рамо.

17. Задача 6: Счупете клечка на две половини, после всяка част счупете още веднъж и т.н. Защо при това прилагате все по- голяма сила? а) рамото намалява, силата се увеличава; б) рамото расте, а силата намалява; в) рамото е равно на силата; г) няма верен отговор. Правилно!

18. приложена сила товар О1 О2 О3 Задача 7: Къде трябва да преместим опорната точка на лоста, за да повдигнем товара с най- малка сила? а) в точка О1; б) в точка О2; в) в точка О3; г) необходимата за повдигане на товара сила не зависи от мястото на опорната точка.

19. F 20cm 70cm Задача 8: Определете теглото на товара, ако силата, Която уравновесява лоста, е F = 10 N. а) 10 N; б) 20 N; в) 35 N; г) 70 N.

20. Решение: Дадено: l1 = 20 cm = 0,2 m; l2 = 70 cm = 0,7 m; F = 10 N Търсим: P = ? От условието за равновесие на лостове: (където F1= P, а F2 = F)

21. Ей, спрете да танцувате!

22. Всички сте чували израза: "Дайте ми опорна точка и достатъчно дълъг лост, и ще повдигна Земята!" Задачка- закачка: Определете дължината на лоста, който трябва да използва един човек, за да повдигне Земята, ако той натиска лоста със сила 600 N. Масата на Земята е 6.1024 kg, а средният й диаметър е 12 745,591 km. Архимед

23. Дадено: m = 6.1024 kg; dср = 12 745,591 km= 12,7.106 m; F = 600 N Търсим: l2 = ?; Приемаме, че Архимед използва двустранен лост и едното рамо на лоста е равно на средния диаметър на Земята (l1 = dср). (където l2ерамото на силата, а l1е ра-мотона теглото на Земята.) Тогава от : т.е. едното рамо на лоста трябва да е дълго127.1025km.

24. И още малко: Нека допуснем, че Архимед е намерил опорна точка (“друга Земя”, както той казвал). Нека приемем и че е успял да направи лост с необходимата дължина. Да пресметнем колко време ще му е необходимо, за да измести Земята поне на един сантиметър: Масата на Земята е 6.1024 kg. Човек може да вдигне с ръце примерно 60 kg. Това означава, че отношението на теглата в двата края на лоста на Галилей ще бъде 10000000000000000000000 . Такова ще бъде и отношението между изминатите от двата края на лоста пътища, т.е. за да се премести Земята на 1cm, Архимед ще трябва да измине 1000000000000000000km. Ако Архимед има мощност 60 kg на височина 1m за 1s, което е непостижимо за човек ( една конска сила), то за да “вдигне” Земята на 1 cm ще са му необходими 1000000000000000000000s. Или тридесет хиляди билиона години! Т.е. задачата на Архимед е непостижима съгласно златното правило на механиката. Дори да можеше да движи ръката си със най-голямата скорост в природата – скоростта на светлината на древният механик биха били нужни десет милиона години работа.

25. Задача 9: С каква ножица по- лесно ще се разреже дебел плат - с по- дълги ръкохватки или с по- къси? а) с по- къси ръкохватки; б) с по- дълги ръкохватки; в) опорната точка на ножицата трябва да бъде точно по средата; г) няма верен отговор. За да се разреже по- лесно дебел плат, е необходимо рамото на силата на съпротивление да бъде по- малко от рамото на мускулната сила. Ами, да!

26. 300 g h L Задача 10: Системата на фигурата е в равновесие. Триенето се пренебрегва. Колко е масата на количката? L = 2,5 h в) 600 g; г) 750 g. а) 120 g; б) 300 g;

27. 300 g h L F=P1 Решение: От формулата при наклонена равнина: определяме теглото на количката: където F = P1 = m1g – теглото на окачената теглилка

28. Архимедовият винт е водоподемна машина. Поставя се наклонено спрямо хоризонта на около 40°, като долният му край се потапя във водата. Издига вода на 3–4 m. Изобретен е от Архимед по време на посещение в Египет за изпомпване на вода от делтата на Нил. Знаете ли, че...

29. Задача 11: При издигане на товар с прост механизъм приложната точка на движещата сила изминава по- голям път от товара. Кое от следните твърдения е вярно? С такъв механизъм: Ами, да!!! За да издигнем напр. с подвижна макара товар на височина 1 m, трябва да изтеглим 2 m от въжето. а) се печели сила; б) се печели време; в) се печели работа; г) не се печели сила.

30. Задача 12: Може ли човек да издигне сам себе си с помощта на неподвижна макара? С каква сила трябва да тегли въжето, ако той тежи 700 N? а) 700 N б) 350 N в) 0 N г) 1400 N А ще може ли?

31. Решение: От фигурата се вижда, че се използва неподвижна макара. Известно е, че с неподвижна макара не се печели сила. Следователно този човек трябва да тегли въжето със сила 700 N.

32. Задача 13: Определете при каква големина на силата F системата ще бъде в равновесие. а) 0 N б) 250 N в) 500 N г) 1000 N Правилно!

33. Решение: На фигурата е показана една комбинация от макари- неподвижна и подвижна. С подвижната макара печелим сила, а с неподвижната- удобство. Тогава

34. Подемните машини на древността В страните на древната цивилизация — Индия,Вавилон и Египет,се извършвали грандиозни работи по повдигането на големи тежести. В своята трудова дейност, египтяните използували широко металите. Били са им известни най-простите подемни механизми: лостът, чекръкът, макарата, наведената равнина. С помощта на тези механизми са построени египетските пирамиди. Повече от четири хилядолетия на няколко километра от Кайро, около днешното селище Гиза, се извисяват към небето три гигантски каменни грамади, за които в древността са казвали: „Всичко се страхува от времето, но и времето се страхува от пирамидите”.Най-ранната и грандиозна от трите пирамиди — гробницата на фараона Хуфу (или Хеопс, както са го наричали гърците), има височина 147 m, а всяка страна на квадратната й основа е равна на 233 m. Пет и половина хектара е затиснала под себе си пирамидата. При обработката на камъните египтяните използували само каменни и медни оръдия, но блоковете били шлифовани и поставени така точно, че между тях не може да се провре дори острие на нож. Строителите на древна Гърция и Рим притежавали много по-съвършени и мощни подемни машини от египтяните. Тези машини представлявали система от чекръци със зъбни предавки и полиспасти. Две от тези машини са показани на фигурата. Благодарение на това след поставянето на блока той не притискал куките и било лесно да се освободи от тях. Ние не знаем точно как са били придвижвани тези приспособления от греди, въжета и куки. По думите на историка Херодот египтяните използували машини, монтирани на всяко стъпало на пирамидата. Отначало повдигали камъка от земята на първото стъпало и го поставяли на стоящата там машина, която го повдигала на следващото стъпало, и т. н.За повдигането на каменните блокове близо до пирамидата били издигани склонове от камъни и пясък. Строителите натоварвали камъка на шейна с дървени плъзгачи и го изтегляли по склона върху пирамидата. При обработката на камъните египтяните използували само каменни и медни оръдия, но блоковете били шлифовани и поставени така точно, че между тях не може да се провре дори острие на нож. Великият древногръцки математик, механик и инженер Архимед (287—212 год. до н. е.) е основоположник на съвременната механика.Той е изобретил редица забележителни механизми и машини в това число архимедовия винт (Архимедов винт, използува се за издигане на вода на малка височина), безконечния винт и полиспаста. Съществува предание, че с помощта на машина, построена от Архимед, сам човек можел да измъкне на брега натоварен морски кораб. Машините на Архимед изиграли голяма роля при отбраната на неговия роден град Сиракуза от войските на римския пълководец Марцел. Подобни машини били използувани и срещу римския флот. Тази машина всъщност е грамаден лост с особен захват (куки) в единия край и голяма противотежест в другия край. Когато вражеският кораб се приближавал до стените на обсадения град, машината го хващала с куките, повдигала носа му нагоре, кърмата му се потапяла, корабът се пълнел с вода и потъвал. В строителството на пирамидата били използувани каменни паралелепипеди (блокове) с тегло от 25 до 300 кN, а гранитните греди в покрива на гробницата тежали по 5000 кN.За издигането на такива големи блокове на пирамидата, египтяните използували особени приспособления, състоящи се от дървени греди, свързани с помощта на въжета, снабдени с медни куки за държане на блоковете. В камъните, върху които поставяли поредния блок, са били правени вдлъбнатини с оглед медните куки, държащи блока, да попаднат в тези вдлъбнатини и да потънат в тях.

35. Поздравления!!! Награда!? Оценка?

36. Благодаря за участието!