Для чего применяются механизмы
Простые механизмы: что это такое, виды простых механизмов
Содержание:
Простые механизмы – это механические агрегаты, применяемые для направления силы либо её величины. Их называют дающими выигрыш в силе устройствами. Рассмотрим распространённые виды простых механизмов. Кратко коснёмся принципов их функционирования, приносимой пользы, целей применения.
Определение и разновидности
Из уроков истории известны факты применения приспособлений для метания снарядов, перемещения строительных материалов, передачи механической энергии. Они вызывали движения, преодолевающие большие силы, особенно противодействующие им в начале процесса, например, сдвигание тяжелого камня с места. Из предыдущих уроков вы знаете, что такое механическая работа. Она вычисляется как произведение приложенной к телу силы на преодолённое под её действием расстояние: A = F*s.
Природа создана так, что в замкнутой системе получить выигрыш в работе нельзя. Во сколько раз меньшую силу приложите, во столько проиграете в расстоянии – тело придётся перемещать дальше и наоборот. Простые механизмы применяют для того, чтобы развивать силы, равные по модулю и противоположные по значению противодействующим движению силам.
При расчётах величиной сил трения могут пренебрегать.
Простые механизмы в физике
Рычаг, как любой простой механизм, – преобразователь сил.
Блок – равноплечий рычаг. Представлен вращающимся колесом с желобком для верёвки по всей длине окружности. Неподвижный блок не даёт выигрыша в силе, а направляет её. Ось подвижного блока располагается в обоймах, двигается с ними, поэтому позволяет управлять силой. Для получения выигрыша также применяются сдвоенные блоки разного диаметра, насаженные на одну ось.
Ворот – модифицированный двойной блок, ранее применяемый для перетаскивания и подъёма грузов на небольшие расстояния либо высоты. В вороток вставляются длинные спицы, играющие роль большего блока, с радиусом большим, чем у меньшего блока.
В технике также применяют:
Распространены простые механизмы, такие как винт и клин. Пример клина – лезвие колуна. По тыльной стороне инструмента наносятся удары, например, кувалдой, и устройство погружается в древесину, раскалывая её. Чем меньше угол заточки лезвия, тем проще оно входит в дерево.
Клин применяется и для подъёма грузов. Особенность обоих видов клина – значительная сила трения, действующая между телом и боковыми гранями приспособления.
Винт работает по принципу клина, где вместо ударов совершается вращение крупного болта с малым шагом резьбы. Применяется в прессах, колунах, домкратах, при завинчивании крепежей (саморезов).
Примеры простых механизмов в повседневной жизни:
Какие простые механизмы вы знаете и используете в быту кроме названных? К какой категории отнести дверь в автомобиле, тиски, лебёдку?
Простые механизмы
Всего получено оценок: 191.
Всего получено оценок: 191.
Простые механизмы находят широчайшее применение в жизни и деятельности человека. Рассмотрим особенности их работы более детально.
Виды простых механизмов
Человек отличается от животных способностью широко использовать орудия труда. Они позволяют ему достигать желаемых целей гораздо проще и эффективнее. Во многих случаях без орудий труда поставленная цель вообще недостижима.
Любое орудие труда может быть разложено на элементы, представляющие простейшие комбинации механических частей, имеющие много общего между собой. Большинство таких элементов лишь передают внешнее усилие на другие части орудия. Они объединяются под общим названием «простые механизмы».
Простые механизмы – это механические приспособления, служащие для преобразования вектора силы по величине и(или) направлению.
К простым механизмам в механике принято относить два важнейших приспособления:
Оба этих простых механизма способны изменять направление вектора приложенной силы и даже менять его модуль.
Кроме того, многие авторы к простым механизмам также относят колесо и поршень. Колесо не меняет направление вектора силы, однако, оно существенно уменьшает потери на перемещение тела по ровной поверхности. Поршень же преобразует энергию газа или жидкости в механическую энергию перемещения.
Действие простых механизмов
Как было указано выше, простые механизмы предназначены для преобразования вектора силы. Но, делают они это по-разному.
Наклонная плоскость
Действие наклонной плоскости заключается в том, что при движении вдоль нее, возникает сила реакции опоры, перпендикулярная этой плоскости, которая, как правило, больше силы, продвигающей тело.
Рис. 1. Наклонная плоскость h L.
Винт – это та же наклонная плоскость, свернутая вокруг вертикальной оси, что позволяет значительно уменьшить ее габариты.
Рычаг
Рычаг – это твердое тело, которое может вращаться вокруг неподвижной опоры, и имеет две разные точки приложения сил. Отрезки, соединяющие точки приложения сил с опорой, называются плечами рычага.
Рис. 2. Рычаг физика.
То есть, если первое плечо будет иметь длину 3м, а второе 1м, то с помощью силы 10Н, приложенной к первому плечу можно создать на втором плечо усилие:
Блок – это, фактически, такой же рычаг с фиксированными длинами плеч. Для неподвижного блока плечи равны, для подвижного – одно плечо вдвое длиннее второго.
Простые механизмы используются не только человеком, но и Природой. Клювы многих птиц имеют форму клина, позволяющего добывать насекомых, раздвигая относительно небольшим усилием плотные древесные волокна. Примерами рычага являются конечности позвоночных. За счет свойств рычага совсем небольшое сокращение мышцы животного преобразуется в значительный размах конечности.
Что мы узнали?
Простые механизмы – это приспособления, служащие для преобразования вектора силы. К простым механизмам относится наклонная плоскость (клин, винт) и рычаг (ворот, блок). Широкое применение простых механизмов обуславливается их простотой и эффективностью.
Презентация по физике «Простые механизмы»
Описание презентации по отдельным слайдам:
Простые механизмы начали применяться людьми в глубокой древности. Три тысячи лет назад с их помощью возводили пирамиды в Древнем Египте. При строительстве пирамиды Хеопса было использовано более двух миллионов каменных глыб, самая меньшая из которых имела массу 2,5 тонны, а высота пирамиды Хеопса 147 метров! Без применения простых механизмов такие грандиозные сооружения построить было бы невозможно! История появления простых механизмов.
Большой вклад в создание простых механизмов внёс древнегреческий учёный АРХИМЕД (287-212 г. до н.э.) Архимед изобрёл множество механизмов, которые использовались в военных целях для защиты его родного города Сиракузы от римских войск (КАТАПУЛЬТА, БАЛЛИСТА)
Виды простых механизмов. Наклонная плоскость — это плоская поверхность, установленная под углом к горизонту. Её разновидности: клин и винт. Она позволяет поднимать груз вверх, прикладывая к нему усилие, заметно меньшее веса этого груза.
Виды простых механизмов. Ворот – цилиндр с рукояткой и намотанной на него верёвкой или цепью. Используется для подъёма воды из колодцев, для ременной передачи и в других устройствах.
Виды простых механизмов. Блок — колесо с жёлобом, по которому пропускают верёвку, трос или цепь. Различают два вида блоков: подвижный и неподвижный.
Лебёдка Представляет собой сочетание ворота с двумя зубчатыми колёсами разного диаметра. Используется на стройке, на заводах, в автомобилях. Виды простых механизмов
Ответим на вопросы: 1.Что называют простыми механизмами? 2.Для какой цели используют простые механизмы? 3.Для чего применялись простые механизмы в Древнем Египте? 4.Какие механизмы изобрёл Архимед? 5.Какие виды простых механизмов мы изучили? 6.Где применяются простые механизмы?
Курс повышения квалификации
Дистанционное обучение как современный формат преподавания
Курс профессиональной переподготовки
Физика: теория и методика преподавания в образовательной организации
Курс профессиональной переподготовки
Методическая работа в онлайн-образовании
Ищем педагогов в команду «Инфоурок»
Номер материала: ДВ-157907
Не нашли то что искали?
Вам будут интересны эти курсы:
Оставьте свой комментарий
Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.
Безлимитный доступ к занятиям с онлайн-репетиторами
Выгоднее, чем оплачивать каждое занятие отдельно
В России отцы охотнее дают деньги детям на карманные расходы, чем матери
Время чтения: 2 минуты
ФИПИ опубликовал демоверсии ОГЭ и ЕГЭ 2022
Время чтения: 1 минута
Службы примирения появятся в каждой школе Москвы до конца учебного года
Время чтения: 1 минута
Только каждый 10-й россиянин может дать платное образование своим детям
Время чтения: 2 минуты
Путин поручил не считать выплаты за классное руководство в средней зарплате
Время чтения: 1 минута
Учителям предлагают 1,5 миллиона рублей за переезд в Златоуст
Время чтения: 1 минута
Подарочные сертификаты
Ответственность за разрешение любых спорных моментов, касающихся самих материалов и их содержания, берут на себя пользователи, разместившие материал на сайте. Однако администрация сайта готова оказать всяческую поддержку в решении любых вопросов, связанных с работой и содержанием сайта. Если Вы заметили, что на данном сайте незаконно используются материалы, сообщите об этом администрации сайта через форму обратной связи.
Все материалы, размещенные на сайте, созданы авторами сайта либо размещены пользователями сайта и представлены на сайте исключительно для ознакомления. Авторские права на материалы принадлежат их законным авторам. Частичное или полное копирование материалов сайта без письменного разрешения администрации сайта запрещено! Мнение администрации может не совпадать с точкой зрения авторов.
Школьный проект «Простые механизмы в быту»
МУНИЦИПАЛЬНОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
«СРЕДНЯЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ШКОЛА №131
«Простые механизмы в быту»
Тип проекта: творческий
А втор проекта: Овсянников Антон
Научный руководитель проекта: Цветкова Т. Ю.
2017-2018 учебный год
1. Виды простых механизмов применяемых в быту……………………………………….6
1.расширить знания о простых механизмах;
2.узнать какие из них применяют в быту.
1. изучить литературу по данной теме
2. уметь находить простые механизмы быту, уметь применять
Объект изучения: простые механизмы
— работа с литературными источниками;
Уже в далекие времена у людей возникла необходимость иметь приспособления, позволяющие получить выигрыш в силе. Иными словами, приспособления, благодаря которым можно поднимать грузы, которые без них нельзя сдвинуть с места.
Актуальность работы заключается в том, что позволяет мне расширить знания о простых механизмах, умение видеть их в окружающем мире и применять для получения выигрыша в силе.
Я надеюсь, что с помощью собранного мной материала я смогу:
1.углубить знания о применении простых механизмов в быту;
2. окажу помощь учителю физики и смогу выступить перед учащимися 7 класса
при изучении темы: «Простые механизмы».
1. Виды простых механизмов применяемых в быту
Выделяют шесть простых механизмов, из которых 4 являются разновидностью двух основных.
И его разновидность:
И ее разновидность :
Рычаг является одним из самых простых и востребованных в быту механизмов, созданных человеком . Примером рычага, дающего выигрыш в силе, могут служить ножницы для резки бумаги, ножницы для резки металла, кусачки.
Плоскогубцы, чашечные весы, гаечный ключ, лопата, пила, грабли, метла, коса, серп.
Без рычага не обойтись при строительных работах, при ремонте различных механизмов и даже при езде на автомобиле. И таких повседневных бытовых примеров можно привести бесконечное множество.
Если человек своими силами не может применить силу тяжести данного предмета, то при помощи рычага ему это будет сделать намного проще.
Рычаг является одним из самых простых и востребованных в быту механизмов, созданных человеком.
Блок – устройство в форме колеса с желобом, по которому пропускают веревку или трос. Блоки применяются в грузоподъемных устройствах.
Неподвижный блок — блок, ось которого закреплена и при подъёме грузов не поднимается и не опускается . Неподвижный блок позволяет менять направление действия силы.
Подвижный блок — это блок, ось которого поднимается и опускается вместе с грузом. Подвижный блок даёт выигрыш в силе в 2 раза.
Подвижные и неподвижные блоки широко используются в передаточных механизмах автомобилей? Кроме этого, блоки используются строителями для подъёма больших и малых грузов (ну или самих себя). Например, при ремонте внешних фасадов зданий, строители часто работают в люльке, которая может перемещаться между этажами. По завершении работы на этаже, рабочие достаточно быстро могут передвинуть люльку на этаж выше, используя при этом лишь собственную силу). Блоки получили такое широкое распространение из-за простоты их сборки и удобства работы с ними.
Блоки применяются в грузоподъемных устройствах
Ворот состоит из барабана, вращаемого рукояткой или двигателем и из цепи, наматываемой на барабан.
Примером ворота, дающего выигрыш в силе, могут служить: рулевое колесо автомобиля, отвертка, штурвал судна, шлифовальная машина, циркулярная пила, велосипед (педали, вращающие звездочку),
Лестница, экскалатор, пандусы, конвейер
под острым Клин предназначен для раскалывания прочных предметов. Его вгоняют в щели между деталями, чтобы создать большую силу давления одной детали на другую и тем самым увеличить силу трения между ними, что обеспечит их надёжное сцепление углом.
Поект : «Простые механизмы в быту»
МУНИЦИПАЛЬНОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
«АГАПОВСКАЯ СРЕДНЯЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ШКОЛА №1 ИМЕНИ П.А.СКАЧКОВА»
ПРОСТЫЕ МЕХАНИЗМЫ В БЫТУ
Выполнила: Уразаева Эмилия
ученица 7 «В» класса
Наставник: Уразаева Ольга Викторовна,
Актуальность и новизна 2
Глава 1. Теоретическая часть
История простых механизмов 3
Простые механизмы и их разновидности 4
Использование простых механизмов 7
«Оформление фотовыставки» 8
Список литературы 12
Тема проекта «Фотовыставка: простые механизмы в быту» была выбрана учащейся 7 класса. Для создания своей фотовыставки учащаяся изучила подобранный материал, воспользовалась своим телефоном для фотографирования простых механизмов, так же в работе применяются фотографии из электронных источников. Материал подбирался самостоятельно учащейся, а примеры применения простых механизмов в быту были подобраны совместно с родителями.
Тип проекта: творческий.
Продукт проекта: фотовыставка.
Данная работа способствует развитию навыков взаимного сотрудничества, развивает коммуникативные способности детей, учит получать новую информацию из разных источников, осмысливать её и применять в своей деятельности.
Как часто, когда нам необходимо сдвинуть с места очень тяжелый предмет, мы берем себе в помощники палку или шест? Это пример рычага. Великий ученый Архимед писал царю Гиерону «Если бы была другая Земля, я перешел бы на нее и сдвинул бы нашу Землю». Что такое простые механизмы, где и какой целью применяют простые механизмы в быту? Изучению этих вопросов мы посвятим свой проект. Тема нашей работы «Фотовыставка: простые механизмы в быту»
Простые механизмы стали неотъемлемой частью нашей жизни, каждый человек ежедневно пользуется предметами, которые по своему строению напоминают простые механизмы. Порой мы даже не задумываемся, как они устроены и на чем основан их принцип работы. Ежедневное использование простых механизмов влияет на наше настроение и успешность выполнения того или иного дела.
На сегодняшний день существуют работы, посвящённые использованию простых механизмов в быту, в технике, в сельском хозяйстве; однако мы решили изучить данную тему на примере своего дома.
Создать фотовыставку по теме «Простые механизмы в быту».
— выяснить значение терминов: фотовыставка, простые механизмы, быт;
— изучить литературные и электронные источники информации;
— подобрать материал по применению простых механизмов в быту;
— сформулировать выводы и получить собственный продукт – фотовыставку.
Вариант представления результатов: фотовыставка.
История простых механизмов
Когда римские войска осадили Сиракузы, 75-летний Архимед возглавил оборону родного города. Сконструированные им механизмы поразили воображение современников. Огромный урон, наносимый римским войскам «железными лапами» и метательными машинами Архимеда, привел, по словам Плутарха, к тому, что «римляне стали так трусливы, что если замечали, что над стеной движется кусок каната или бревно, то кричали: «Вот, вот оно!» — и, думая, что Архимед хочет направить на них какую-нибудь машину, ударялись в бегство». 
Рис 2. Лапа Архимеда.
Простые механизмы и их разновидности.
Весь наш быт наполнен вспомогательными механизмами. Простые механизмы, облегчающие и делающие удобнее жизнь человека, позволяющие выигрывать в силе или расстоянии, зачастую могут быть простыми (из одной детали) или сложными (из нескольких деталей).
Еще с древних времен для облегчения своего труда человек использовал различные приспособления и механизмы.
Видов простых механизмов очень много. Это и рычаг, и блок, и клин, и многие другие. Простыми механизмами в физике называют приспособления, служащие для преобразования силы.
Характеристика простых механизмов.
Рис 3. Рычаг. 
Рис 4. Рычажные весы.
Правило равновесия рычага было установлено Архимедом. Из этого правила видно, что меньшей силой можно уравновесить при помощи рычага большую силу. Во сколько раз одно плечо больше второго, во столько раз силы, приложенные к одному плечу больше силы, приложенной ко второму плечу.
Рис 5. Грузоподъемное устройство.
Блок имеет два вида: подвижный и неподвижный.
Неподвижным блоком называют такой блок, ось которого закреплена и при подъеме грузов не поднимается и не опускается. Такой блок не дает выигрыша в силе, но позволяет менять направление действия силы.
Подвижным блоком называют такой блок, ось которого поднимается и опускается вместе с грузом, подвижный блок дает выигрыш в силе.
Механизм «ворот» является разновидностью простого механизма «рычаг» и состоит из цилиндра с прикреплённой к нему рукояткой (см. пример колодезного ворота на рисунке). Ворот был изобретён ещё в глубокой древности, и чаще всего его использовали для подъёма воды из колодца, получая выигрыш в силе.
Рис 6. Шлифовальная машина.
Использование простых механизмов в быту. 
Плоскогубцы, клещи, гвоздодер, ножницы, коромысло с ведрами, щипцы, «журавль» для поднятия воды из колодца, рычажные весы, качели деревянные, ключ для отворачивания гаек при разборке и сборке деталей машин – это только малая часть инструментов и приспособлений, в основе действия которых лежит правило рычага.
Рис. 8. Плоскогубцы. Рис 9. Клещи. Рис 10. Ножницы.
Вам было бы гораздо сложнее открыть туго завинченный водопроводный кран, если бы у него не было ручки в 3-5 см, которая представляет собой маленький, но очень эффективный рычаг. То же самое относится к гаечному ключу, которым вы откручиваете или закручиваете болт или гайку. Чем длиннее ключ, тем легче вам будет открутить эту гайку, или наоборот, тем туже вы сможете её затянуть. 
Другой яркий пример рычага в повседневной жизни – самая обычная дверь. Попробуйте открыть дверь, толкая её возле крепления петель. Дверь будет поддаваться очень тяжело. Но чем дальше от дверных петель будет располагаться точка приложения усилия, тем легче вам будет открыть дверь.
Примером рычага, дающего выигрыш в силе, могут служить ножницы для резки бумаги, кусачки, ножницы для резки металла, лопата.
Деревообрабатывающие и садовые инструменты представляли клин – это лопата, мотыга. Землю обрабатывали сохой, бороной. Убирали урожай с помощью граблей, кос, серпов.
Таким образом, мы можем убедиться в том, что механизм рычага очень широко распространен как в нашем повседневном быту, так и в различных механизмах.
Для создания фотовыставки использовали фотографии простых механизмов ежедневно применяемых в быту.
Были сделаны следующие фотографии: