Теория к разделу элементы содержания 4 (Простые механизмы. Механические колебания и волны. Свободное падение. Движение по окружности)
 Скачать 156 Kb.
|
|
Теория к разделу «ЭЛЕМЕНТЫ СОДЕРЖАНИЯ № 4» (Простые механизмы. Механические колебания и волны. Свободное падение. Движение по окружности) I Простые механизмы - механические устройства, служащие для преобразования величины или направления силы (обычно их применяют для получения выигрыша в силе).  1. Рычаг - твердое тело, которое может вращаться вокруг неподвижной опоры. Виды рычагов:
Условие равновесия рычага: рычаг находится в равновесии тогда, когда силы, действующие на него, обратно пропорциональны плечам этих сил. F1/F2 = l2/l1  Плечо силы - длина перпендикуляра, проведенного от оси вращения (или центра вращения) до линии действия силы. l, м 2. Блок - колесо с жёлобом, по которому пропускают верёвку, трос или цепь; применяется для изменения величины или направления силы.
3.Ворот используется для подъёма воды в колодцах, для ременной передачи и др. 4.Колесо используется на транспорте и в зубчатых передачах. 5.Наклонная плоскость — это плоская поверхность, установленная под углом к горизонтали (позволяет поднимать груз вверх, прикладывая к нему усилие, заметно меньшее веса этого груза) (пандусы, эскалаторы, лестницы, конвейеры).
6.Клин - состоит из двух наклонных плоскостей, основания которых соприкасаются (при рубке дров, чтобы облегчить работу, в трещину полена вставляют металлический клин). 7. Винт - наклонная плоскость, навитая на ось - резьба винта (домкрат, болт с гайкой, микрометр, тиски). На практике совершаемая с помощью механизма полная работа всегда несколько больше полезной. Часть работы совершается против силы трения в механизме и перемещения его отдельных частей => для любого механизма полезная работа AП всегда < полной, затраченной AЗ. КПД=AП/AЗ• 100%. КПД всегда < 1 или 100%. «Золотое правило механики» - ни один из простых механизмов не даёт выигрыша в работе; выигрыш в силе в раз обязательно сопровождается таким же проигрышем в расстоянии. II Механические колебания – это движения, которое точно или приблизительно повторяются через одинаковые промежутки времени. Виды:
Гармонические колебания – колебания, происходящие по закону синуса или косинуса (простейший вид периодических колебаний). Свободные колебания – это колебания в системе после того, как система выведена из состояния равновесия (в реальных условиях свободные колебания всегда затухающие). Вынужденные колебания – колебания, протекающие в системе под влиянием внешнего периодического воздействия. Примеры: листья на деревьях, поднятие и опускание руки. Затухающие колебания — колебания, энергия которых уменьшается с течением времени, характеризуются убывающей амплитудой.  Колебательная система (система тел, совершающих колебания) обычно имеет одно положение, в котором может пребывать сколь угодно долго – положение равновесия О. Смещение – отклонение от положения равновесия (Х)  Периодические колебания цикличны. Движение в течение одного цикла (когда тело возвращается в исходное) называется полным колебанием (О-С-О-В-О). Характеристики колебаний:
   , n – число колебаний.Простейшие колебательные системы:
III Волна – процесс распространения колебаний в пространстве. Виды волн:
Скорость волныvв - скорость, с которой распространяется возмущение в среде. Длина волны λв - расстояние, на которое распространяется волна за время, равное периоду колебаний Т или кратчайшее расстояние между двумя ближайшими точками, колеблющимися в одинаковой фазе:  Скорость волнызависит от свойств среды и при переходе через границу раздела сред изменяет свою величину, а частота колебаний ν зависит лишь от источника колебаний. Звуковые волны - процесс распространения продольных механических волн в упругих средах. Ухо человека воспринимает звук с частотой от 16 до 20000 Гц. В разных упругих средахскорость распространения звукаразлична, она зависит от плотности и упругости среды, в которой распространяется звук. Громкостьзвука определяется амплитудойколебания частиц. Высота тона определяется частотой колебания частиц среды. Ультразвук – звуковые волны с частотой колебаний > 20000 Гц. Инфразвук – звуковые волны с частотой < 16 Гц. IV Движение по окружности с постоянной по модулю скоростью происходит с ускорением, называемым центростремительным:
V Cвободное падение - частный случай равноускоренного движения с ускорением g. Свободное падение - движение тел под действием силы тяжести без учета сопротивления воздуха. g = 9,8 ≈ 10м/с² g направлено всегда вниз; величина g зависит: от географической широты (9,78÷9,83) от высоты над поверхностью Земли |
