При повороте рычага мы выигрываем в силе, но проигрываем в расстоянии. Опыт показывает, что пути, пройденные точками приложения сил, обратно пропорциональны силам: \(\frac{S1}{S2}\) = \(\frac{F2}{F1}\) .
«Золотой правило» механики: во сколько раз выигрываем в силе, во столько раз проигрываем в расстоянии.
Рычаг не позволяет получить выигрыш в работе, так как, действуя на рычаг силой F1, мы совершим работу A = F1 × S1. При этом сам рычаг, действуя на груз с силой F3, совершил работы Арыч = F3 × S2. Поскольку F1 × S1 = F2 × S2, то А = Арыч – работы сил F1 и F3 одинаковы.
Поднимая груз по наклонной плоскости, проигрываем в расстоянии (l < h), но выигрываем в силе. Таким образом, ни один простой механизм не дает выигрыша в работе.
В соответствии с «золотым правилом» механики, выигрывая в силе в 2 раза, проигрываем в расстоянии в то же количество раз – 2 раза, что не дает никакого выигрыша в работе, так как A = F × S
В соответствии с «золотым правилом» механики, выигрывая в силе в 2 раза, в 2 раза проигрываем в расстоянии, поэтому если свободный конец веревки был вытянут на 3 метра при поднятии груза с помощью подвижного блока, то h = 3 ÷ 2 = 1,5 м.
|
Дано: h = l2 = 3 м |
Решение: Подвижный блок дает выигрыш в силе в два раза: F = \(\frac{P}{2}\) \(\frac{l1}{l2}\) = \(\frac{F}{P}\) = \(\frac{1}{2}\) l1 = \(\frac{l2}{2}\) = \(\frac{3}{2}\) = 1,5 (м) Ответ: l1 = 1,5 (м) |
|---|---|
| l1 – ? |
|
Дано: F2 = 1,2 Н l1 = 15 см l2 = 90 см |
СИ 0,15 м 0,9 м |
Решение: Так как плечи рычага находятся в равновесии, то моменты сил равны друг другу: М1 = М2 F1l1 = F2l2 F1 = \(\frac{F2\ \times \ l2\ }{l1}\) F1 = \(\frac{1,2\ \times \ 0,9\ }{0,15}\) = 7,2 (Н) Выигрыш в силе определяется соотношением: \(\frac{F1}{F2}\) = \(\frac{l2}{l1}\) \(\frac{F1}{F2}\) = \(\frac{7,2}{1,2}\) = 6 (раз) Ответ: F1 = 7,2 Н; в 6 раз можно получить выигрыш в силе; в работе нельзя получить выигрыш. |
|---|---|---|
| F1 – ? |
|
Дано: α = 30° F1 F2 l h |
Решение: Выигрыш в силе определяется соотношением: \(\frac{F1}{F2}\) = \(\frac{l2}{l1}\) = \(\frac{l}{h}\) Так как поднимаем груз по наклонной плоскости, то проигрываем в расстоянии. \(\frac{F2}{F1}\) = \(\frac{h}{l}\) (рис. 187)
sin 30 = \(\frac{h}{l}\) = \(\frac{1}{2}\) Значит: \(\frac{F1}{F2}\) = 2 Ответ: можно получить выигрыш в силе в 2 раза. |
|---|---|
| \(\frac{F1}{F2}\) – ? |
Алгебра
Английский
Биология
География
Геометрия
История
Русский
Обществознание
Физика
Химия
Информатика
Литература
Математика
