Рычаг и условия его равновесия. Урок физики в 7 кл. Рычаг. Рычаг это любое твердое тело, которое может вращаться вокруг неподвижной опоры
 Скачать 34 Kb.
|
|
Устройство рычага Дадим определение: Рычаг — это любое твердое тело, которое может вращаться вокруг неподвижной опоры. На камень действует сила — вес P. Для того чтобы поднять камень, необходимо преодолеть его вес, направленный вертикально вниз. В первом случае (рисунок 2, а) Образавр давит на конец палки с силой F, а во втором (рисунок 2, б) — поднимает конец палки. В обоих случаях у этого рычага есть неподвижная точка опоры — точка О. Через нее проходит воображаемая ось, вокруг которой может поворачиваться рычаг. Сила, с которой Образавр действует на палку (рычаг) меньше веса камня, но, тем не менее, у него получается сдвинуть этот камень. Это говорит о том, что с помощью рычага человек получает выигрыш в силе. Виды рычагов Таким образом, рычаги бывают двух видов (рисунок 3): Рычаг 1-ого рода — сила приложены по обе стороны от точки опоры (рисунок 3, 1). Рычаг 2-ого рода — силы приложены по одну сторону от точки опоры (рисунок 3, 2). Рисунок 3 является схематическим изображением рычагов, показанных на рисунке 2. Плечо силы рычага На рисунке 4 изображен рычаг. Его Точки A и B — это точки приложения сил F1 и F2 соответственно. Точка опоры O расположена между точками A и B — значит, перед нами рычаг 1-ого рода. Силы F1 и F2 направлены в одну сторону. Рисунок 5. Схематическое изображение рычага 1-ого рода Длина отрезка OA обозначена как l1, а длина отрезка OB — l2. Эти величины называются плечом силы. Плечо силы — это кратчайшее расстояние между точкой опоры и прямой, вдоль которой сила действует на рычаг. Чтобы найти плечо силы, надо из точки опоры опустить перпендикуляр на линию действия силы. Длина этого перпендикуляра и есть плечо данной силы. Тогда, OA или l1 = это плечо силы F1, а OB или l2 — плечо силы F2. Условие равновесия рычага Рычаг находится в равновесии тогда, когда силы, действующие на него, обратно пропорциональны плечам этих сил: F2 /F1=l1/l2, Это правило было установлено Архимедом еще в III веке до н. э. Иногда правило равновесия рычага так и называют — правило Архимеда. Легенда гласит, что после этого открытия Архимед воскликнул: “Дайте мне точку опору, и я переверну Землю!”. Из правила равновесия следует, что меньшей силой можно уравновесить большую силу при помощи рычага. Например, возьмем рычаг, у которого одно плечо будет в 2 раза больше другого (как на рисунке 4). Приложим к точке A силу в 100 Н. Тогда в точке B мы сможем уравновесить силу в 200 Н (в 2 раза большую). Если нам нужно поднять более тяжелый груз, то можно увеличить плечо рычага, к которому мы прикладываем силу. |