Як розрахувати важіль

Відео - Важіль. урок №1

важіль - найдавніший механізм для підняття важких предметів. Він являє собою перекладину, яка обертається навколо точки опори. Незважаючи на те, що зараз дуже багато всяких інших пристосувань, важіль своєї актуальності не втратив. Він є складовою частиною багатьох сучасних пристроїв. Щоб ці пристрої працювали, необхідно розрахувати довжину плеча важеля точно так же, як це доводилося робити ще Архімеда. важільі використовувалися і в давніші часи, але перша письмова пояснення залишив якраз великий грецький вчений. Саме він зв`язав воєдино довжину плеча важеля, сили і вантажу.
Вам знадобиться
  • прилади:
  • - прилад для вимірювання довжини;
  • - калькулятор.
  • математичні та фізичні формули і поняття:
  • - закон збереження енергії;
  • - визначення плеча важеля;
  • - визначення сили;
  • - властивості подібних трикутників;
  • - вага вантажу, який необхідно перемістити.
Інструкція
1



Накресліть схему важеля, позначивши на ній сили F1 і F2, які діють на обидва його плеча. Позначте плечі важеля як D1 і D2. Плечі позначаються від точки опори до точки прикладання сили. На схемі побудуйте 2 прямокутних трикутника, їх катетами буде відстань, на яке необхідно перемістити одне плече важеля і на яку переміститься при цьому інше плече і власне плечі важеля, а гіпотенузою - відстань між точкою прикладання сили і точкою опори. У вас вийдуть подібні трикутники, оскільки в разі застосування сили до одного плечах другого відхилиться від вихідної горизонталі на точно такий же кут, що і попереднє.
2
Обчисліть відстань, на яке необхідно перемістити важіль. Якщо вам дано реальний важіль, який необхідно перемістити на реальне відстань, просто виміряйте довжину потрібного відрізка за допомогою лінійки або рулетки. Позначте яку як h1.
3
Обчисліть роботу, яку повинна зробити сила F1, щоб пересунути важіль на потрібну вам відстань. Робота обчислюється за формулою A = F * h, В даному випадку формула буде виглядати як А1 = F1 * h1, де F1 - сила, що діє на перше плече, а h1- вже відоме вам відстань. За тією ж самою формулою обчисліть роботу, яку повинна зробити сила, що діє на друге плече важеля. Ця формула буде виглядати як A2 = F2 * h2.
4
Згадайте закон збереження енергії для замкнутої системи. Робота, яку здійснює сила, що діє на перше плече важеля, повинна бути рівна тій, яку здійснює протидіюча їй сила на другому плечі важеля. Тобто виходить, що А1 = А2, а F1 * h1 = F2 * h2.
5
Згадайте співвідношення сторін в подібних трикутниках. Ставлення катетів одного з них дорівнює відношенню катетів іншого, тобто h1 / h2 = D1 / D2, де D - довжина одного і іншого плеча. Замінивши співвідношення на рівні їм у відповідних формулах, отримуємо наступне рівність: F1 * D1 = F2 * D2.
6
Обчисліть передавальне число I. Воно дорівнює відношенню навантаження і прикладеної сили для її переміщення, тобто i = F1 / F2 = D1 / D2.

Поділися в соц мережах:

Увага, тільки СЬОГОДНІ!
Схожі
» » Як розрахувати важіль