Рычаг. Момент силы

Рычаг

Момент силы. Урок по физике 7класс

Повторим и вспомним: -что такое простые механизмы; -что такое выигрыш в силе. Сегодня на уроке мы узнаем: Что такое рычаг; - что называют плечом силы: - что такое момент силы; - в чём состоит правило равновесия рычага; - как используются рычаги.

Рычаг представляет собой твёрдое тело, которое может вращаться вокруг

неподвижной опоры. Поднятие груза без рычага.

В качестве рычага могут быть использованы лом, доска и тому подобные предметы. Поднятие груза с помощью рычага.

Из жизненного опыта мы знаем, что человеку трудно поднять тяжёлый предмет . Сила, которую он прикладывает недостаточна, чтобы преодолеть силу тяжести предмета. Но, прикладывая ту же силу, этот предмет можно сдвинуть с места при помощи достаточно длинной палки – рычага.

Различают два вида рычагов

В том, и другом случае сила, с которой человек действует на рычаг, меньше веса тела, именно поэтому и получается выигрыш в силе.

У рычагов 1 рода неподвижная точка опоры располагается между линиями действия приложенных сил. Для того чтобы приподнять тяжёлый предмет надо приложить силу, направленную вниз. Внизу показан рычаг 1-го рода.

У рычагов второго рода неподвижная точка опоры располагается по одну сторону линии действия приложенных сил. Для того чтобы приподнять тяжёлый предмет надо приложить силу, направленную вверх. Внизу показан рычаг 2-го рода

Кратчайшее расстояние между точкой опоры и прямой, вдоль которой

действует на рычаг сила, называется плечом силы. Чтобы найти плечо силы, надо из точки опоры опустить перпендикуляр на линию действия силы. Например, для рычага, изображённого на рисунке, плечо силы F1 это отрезок OA - длиной L1 , а плечо силы F 2 - отрезок OB длиной L2

К рычагу слева от точки опоры подвешены 6 грузов весом 6 Н

Уравновесьте рычаг, поместив определённое число гирь на нужном расстоянии от точки опоры. ( за силу примите число гирь, а за расстояние- число отверстий, считая от точки опоры.

Силы, действующие на рычаг, могут повернуть его вокруг оси в двух направлениях: по ходу или против часовой стрелки. Условие, при котором рычаг находится в равновесии под действием приложенных к нему сил, можно установить на опыте.

Проведённый опыт позволяет установить правило равновесия рычага- рычаг

находится в равновесии тогда, когда силы, действующие на него, обратно пропорциональны плечам этих сил:

Правило равновесия рычага было установлено

Древнегреческим учёным Архимедом ( 287-212 гг. до н.э. ). Как мы видим, из этого правила следует, что меньшей силой можно уравновесить при помощи рычага большую силу. По легенде, Архимед, осознав значение своего открытия, воскликнул: « Дайте мне точку опоры, и я подниму Землю!»

Перепишем правило рычага в другом виде: Произведение модуля силы,

действующей на тело, на её плечо называется моментом силы:

Рычаг находится в равновесии под действием двух сил, если момент силы, вращающей его по часовой стрелке, равен моменту силы, вращающей его против часовой стрелке. Это правило называется правилом моментов: М1=М2 За единицу момента силы принимается момент силы в 1Н, плечо которого равно 1М. Эта единица называется ньютон-метр: 1 Н?м

Правило рычага лежит в основе действия различного рода инструментов и

устройств, применяемых в нашей жизни там, где требуется выигрыш в силе или пути. Весы – простейший рычаг, здесь силы – это силы тяжести, действующие на грузы.

Если одно плечо весов больше другого в два раза: то сила приложенная к длинному плечу, уравновешивает силу в 2 раза большую, но приложенную к короткому плечу: Поэтому если одно плечо длиннее другого в 2 раза, то выигрыш в силе- в 2 раза.

Плечи весов равны: Весы придут в равновесие, когда силы тяжести, действующие на грузы, будут одинаковы: Поэтому в случае, рычага, плечи которого равны, выигрыша в силе нет.

Педали и ручной тормоз велосипеда, педали автомобиля, клавиши пианино

– всё это примеры рычагов, используемых в данных машинах и инструментах.

Рычаги различного вида имеются у многих машин.

Ответим на вопросы к материалу

1) Что представляет собой рычаг? 2) Что называют плечом силы? 3)В чём состоит правило равновесия рычага?

Проверим ответы. Пройдём тест.