Простые машины

Related posts:

1. Краткое содержание Человек-ящик Кобо Абэ Человек-ящик Человек-ящик, сидя в своем ящике, приступает к запискам о человеке-ящике. Он подробно описывает, какой ящик пригоден для человека-ящика, как его нужно оборудовать, чтобы в нем было удобно находиться в любую погоду, какие вещи необходимы человеку-ящику. Наиболее пригоден ящик из гофрированного картона. В ящике следует вырезать окошко и завесить его полиэтиленовой шторкой, разрезанной […]...
2. «Человек-ящик» К. Абэ в кратком содержании Человек-ящик, сидя в своем ящике, приступает к запискам о человеке-ящике. Он подробно описывает, какой ящик пригоден для человека-ящика, как его нужно оборудовать, чтобы в нем было удобно находиться в любую погоду, какие вещи необходимы человеку-ящику. Наиболее пригоден ящик из гофрированного картона. В ящике следует вырезать окошко и завесить его полиэтиленовой шторкой, разрезанной пополам: коротким движением […]...
3. Применение условий равновесия твердого тела Рассмотрим примеры того, как можно на практике применить условия равновесия твердого тела. Пример 1. Равноплечие весы Еще с древнейших времен для определения массы тел люди использовали равноплечие весы (рис. 137). Понять принцип их работы просто, если воспользоваться вторым условием равновесия твердого тела. Коромысло весов может поворачиваться вокруг оси, проходящей через точку O. На равных расстояниях […]...
4. Тело на наклонной плоскости 1. Тело на гладкой наклонной плоскости Напомним: когда говорят о гладкой поверхности, подразумевают, что трением между телом и этой поверхностью можно пренебречь. На тело массой m, находящееся на гладкой наклонной плоскости, действуют сила тяжести m и сила нормальной реакции (рис. 19.1). Удобно ось x направить вдоль наклонной плоскости вниз, а ось y — перпендикулярно наклонной […]...
5. Рычаг Сила человека ограничена. Поэтому он часто применяет устройства (или приспособления), позволяющие преобразовать его силу в силу, существенно большую. Примером подобного приспособления является рычаг. Рычаг представляет собой твердое тело, способное вращаться вокруг неподвижной опоры. В качестве рычага могут быть использованы лом, доска и тому подобные предметы. Различают два вида рычагов. У рычага 1-го рода неподвижная точка […]...
6. Механическая работа. Мощность 1. Определение работы С механической работой (работой силы) вы уже знакомы из курса физики основной школы. Напомним приведенное там определение механической работы для следующих случаев. Если сила направлена так же, как перемещение тела, то работа силы A = Fs (1) В этом случае работа силы положительна. Если сила направлена противоположно перемещению тела, то работа силы […]...
7. Решение задач на вычисление работы сил Рассмотрим несколько примеров решения задач на вычисление работы сил. Задача 1. Гоночный автомобиль разгоняется на прямолинейной дороге под действием постоянной силы тяги, значение которой F = 5 кН (рис. 120). Определите работу этой силы при перемещении автомобиля на расстояние L =100 м. Решение. Поскольку направление силы тяги и направление движения автомобиля совпадают, то A = […]...
8. Движение системы тел. Учет трения со стороны внешних тел 1. Движение тел в одном направлении Движение поезда Пусть поезд едет с постоянной скоростью по горизонтальной дороге. При этом вертикальные силы, действующие на любой из вагонов и на локомотив (сила тяжести и сила нормальной реакции), уравновешивают друг друга. (Тепловоз или электровоз, который тянет поезд.) Рассмотрим горизонтально направленные силы. Начнем с последнего вагона (рис. 23.1). На […]...
9. Три закона Ньютона Раздел механики, в котором изучают, как взаимодействие тел влияет на их движение, называют динамикой. Основные законы динамики открыли итальянский ученый Галилео Галилей и английский ученый Исаак Ньютон. Вы изучали эти законы в курсе физики основной школы. Напомним их. 1. Первый закон ньютона (закон инерции) Повторим один из опытов, которые поставил итальянский ученый Галилео Галилей. Поставим […]...
10. Сила реакции опоры. Вес Положим камень на горизонтальную крышку стола, стоящего на Земле (рис. 104). Поскольку ускорение камня относительно Земли равно пулю, то по второму закону Ньютона сумма действующих на него сил равна нулю. Следовательно, действие на камень силы тяжести m — g должно компенсироваться какими-то другими силами. Ясно, что под действием камня крышка стола деформируется. Поэтому со стороны […]...
11. Система тел. Потенциальная энергия Не только кинетическая энергия определяет величину работы, которую могут совершить тела системы. Действительно, между телами обычно существуют силы взаимодействия. Пусть имеются несколько взаимодействующих друг с другом тел. Будем рассматривать эти тела как нечто целое. В таких случаях говорят, что эти тела образуют систему тел. Все силы, действующие на тела системы, принято разделять на два вида. […]...
12. Условия равновесия тела 1. Первое условие равновесия тела Выясним, при каких условиях тело, покоящееся относительно некоторой инерциальной системы отсчета, останется в покое. Если тело покоится, то его ускорение равно нулю. Тогда согласно второму закону Ньютона должна быть равна нулю и равнодействующая приложенных к телу сил. Поэтому первое условие равновесия можно сформулировать так: Если тело находится в покое, то […]...
13. Закон Архимеда. Плавание тел Вы уже знаете, что внутри жидкости в любой точке существует гидростатическое давление. Поэтому если внутрь жидкости в сосуде поместить тело (например, шар), то на все точки его поверхности будут действовать силы гидростатического давления (рис. 165, а). Определим сумму этих сил. Для этого рассмотрим второй такой же сосуд, заполненный, как и первый, такой же жидкостью (рис. […]...
14. Простые механизмы В предыдущем параграфе вы познакомились с рычагом — механическим устройством для перемещения грузов за счет выигрыша в силе. Используя неравноплечий рычаг, можно, приложив небольшую силу, переместить тело значительной массы. Рычаг был одним из первых механизмов, известных людям с древних времен. Существуют и другие механические устройства, которые позволяют изменять не только модуль силы, но и ее […]...
15. Проектно-исследовательская деятельность по физике 1. Исследование времени реакции человека. Использование видеокамеры в качестве измерительного инструмента Цели проекта 1. Измерение времени реакции человека на различные виды сигналов. 2. Изучение возможностей использования видеокамеры для измерения перемещения, скорости и ускорения. Задачи проекта 1. Изучение теоретического материала по данным темам. 2. Изготовление простого измерителя времени реакции человека на различные виды сигналов: визуальный, звуковой, […]...
16. Свойства пары сил В учебниках физики описан такой способ определения центра тяжести: пластинку произвольной формы подвешивают на нитке за какую-нибудь ее точку (рис. 51). Когда установится равновесие, через эту точку подвеса проводят на пластинке вертикаль. Центр тяжести находится, конечно, на этой линии. Потом пластинку подвешивают за другую точку. Проводят вертикальную линию, проходящую через эту точку. На пересечении двух […]...
17. Сила тяжести Когда теорию тяготения начинают применять для анализа земных явлений, то первое, что от нее ждут, — это ответа на вопрос: почему все тела падают вниз, на землю? Мы можем сказать, что притяжение тел происходит под влиянием гравитационного поля Земли. Но будет ли это ответом на вопрос? Вряд ли. Прячась за наукообразные слова, мы ничего не […]...
18. Сила тяжести Изучая свободное падение тел, мы отмечали, что любое достаточно тяжелое и малое по размерам тело, отпущенное из состояния покоя вблизи поверхности Земли, будет совершать свободное падение — двигаться с ускорением g относительно Земли. Напомним, что ускорение свободного падения направлено вертикально вниз, а его модуль принимается нами равным 10 м/с2. Из повседневного опыта вы знаете, что […]...
19. Задачи и упражнения к главе 2 «Динамика» 37. При вращении точильного камня все его частицы движутся вместе с ним по окружности. Но как только какая-нибудь частичка отрывается от камня, она начинает двигаться по прямой линии (см. рис. 8). Почему? 38. Почему споткнувшийся человек падает вперед? 39. Может ли тело двигаться в сторону, противоположную направлению действия силы? Что при этом будет происходить с […]...
20. Гидростатика 1. Зависимость давления жидкости от глубины Напомним, что давление p определяется соотношением P = F/S, (1) Где F — модуль силы давления, S — площадь поверхности, на которую действует сила давления. Сила давления направлена перпендикулярно поверхности. Давление является скалярной величиной. Его измеряют в Н паскалях (Па): 1 Па = 1 Н/м2. Атмосферное давление равно прим […]...
21. Применение условий равновесия тела 1. Виды равновесия. Равновесие тела на опоре Поставим опыт Обведем мелом или карандашом основание стоящего на столе цилиндра (рис. 36.1). Фигуру, ограниченную полученной окружностью, будем называть площадью опоры. (В соответствии со сложившейся терминологией площадью опоры называют в данном случае не площадь фигуры, а саму фигуру). Линия действия силы тяжести пересекает площадь опоры (рис. 36.2). Если […]...
22. Кинетическая энергия и механическая работа 1. Кинетическая энергия Пусть на покоящееся вначале тело массой m действуют постоянные силы, равнодействующую которых обозначим (рис. 29.1). Если перемещение тела равно , работа равнодействующей Aрд = Fs. (1) Индекс «рд» подчеркивает, что речь идет о работе равнодействующей всех приложенных к телу сил. Дело в том, что мы будем использовать сейчас второй закон Ньютона, согласно […]...
23. Движение системы связанных тел без учета трения 1. Движение тел в одном направлении Пусть по гладкому столу под действием горизонтальной силы движутся бруски массой m1 и m2 связанные легкой нерастяжимой нитью (рис. 22.1). ? 1. Используя рисунок 22.1, объясните смысл следующих уравнений: Указание на то, что нить легкая, означает, что массой нити можно пренебречь. В таком случае равнодействующую приложенных к нити сил […]...
24. Силы трения Из предыдущих параграфов вы знаете, что на любое тело со стороны Земли действует сила тяжести Fт, направленная вертикально вниз. Поэтому на брусок, лежащий неподвижно на горизонтальной крышке стола, будет действовать сила реакции стола N = — Fт, направленная вертикально вверх. Модуль этой силы равен m — g. А как заставить этот брусок двигаться вдоль крышки […]...
25. Силы трения 1. Сила трения скольжения Поставим опыт Толкнем лежащий на столе брусок, сообщив ему некоторую начальную скорость. Мы увидим, что брусок скользит по столу и его скорость уменьшается до полной остановки (на рисунке 17.1 показаны последовательные положения бруска через равные промежутки времени). Как вы уже знаете из курса физики основной школы, тормозит брусок силы трения скольжения, […]...
26. Сила тяжести Почему мяч, брошенный в горизонтальном направлении (рис. 28), через некоторое время оказывается на земле? Почему камень, выпущенный из рук (рис. 29), падает вниз? Почему прыгнувший вверх человек вскоре снова оказывается внизу? У всех этих явлений одна и та же причина — притяжение Земли.Земля притягивает к себе все тела: людей, деревья, воду, дома, Луну и т. […]...
27. Задачи и упражнения по теме «Электрические явления» 1. Как заряжена гильза 1 (рис. 111, а), если гильза 2 заряжена положительно? 2. Как заряжена гильза 2 (рис. 111, б), если гильза 1 заряжена отрицательно? 3. При соединении поврежденных проводов монтер надевает резиновые перчатки. Зачем он это делает? 4. При наливании бензина корпус бензовоза при помощи металлического проводника соединяют с землей. Зачем это делают? […]...
28. Динамометр. Вес тела Динамометр (от греческого слова «динамис» — сила) — это прибор для измерения силы. Существуют различные конструкции динамометров. Силу тяги тракторов, тягачей, буксиров и т. д. измеряют с помощью тяговых динамометров (рис. 35). Для измерения мышечной силы руки используют медицинский динамометр — силомер (рис. 36). На рисунке 37 изображен учебный пружинный динамометр, рассчитанный на измерение сил […]...
29. Неравномерное движение по окружности в вертикальной плоскости 1. Груз, подвешенный на нити и стержне Шарик массой m подвешен в точке O на нити длиной l (рис. 33.1). Отведем его на угол 90′ и отпустим без толчка. Шарик начнет двигаться по окружности. Обозначим скорость, с которой шарик проходит положение равновесия (рис. 33.2). ? 1. Используя рисунок 33.2, ответьте на вопросы: а) Какие силы […]...
30. Механическая работа В русском языке слово «работа» означает любую деятельность, трудовой процесс, продукт труда, изделие и т. д. В физике это слово также может иметь разный смысл. Поэтому сразу уточним, что при изучении механики мы будем говорить о механической работе, часто опуская для краткости прилагательное «механическая». Понятие механическая работа» было введено в физику французским ученым Жаком Понселе […]...
31. Вес и невесомость 1. Вес тела, движущегося с ускорением В § 12 мы доказали, что вес покоящегося тела равен действующей на это тело силе тяжести. Рассмотрим теперь вес тела, движущегося с ускорением. Это ускорение телу сообщает равнодействующая силы тяжести и силы, действующей со стороны опоры (или подвеса). Поэтому, говоря далее об ускорении тела, мы должны понимать, что оно […]...
32. «Математические начала натуральной философии» В 1642 году умер Галилей, в 1643 году родился Ньютон. В 1687 году была издана гениальная книга Ньютона «Математические начала натуральной философии». Титульный лист этой книги изображен на рисунке 33. Академик С. И. Вавилов в биографии Ньютона писал: «В истории естествознания не было события более крупного, чем появление «Начал» Ньютона. Причина была в том, что […]...
33. Правило моментов С тех пор как Архимед установил правило рычага, оно просуществовало в первозданном виде почти 1900 лет. И лишь в 1687 г. французский ученый П. Вариньон придал ему более общую форму, воспользовавшись понятием момента силы. Моментом силы называется физическая величина, равная произведению силы на ее плечо: M = Fl, (21.1) Где М — момент силы, F […]...
34. Закон сохранения энергии в механике 1. Когда механическая энергия сохраняется? Из курса физики основной школы вы уже знаете, что Сумму кинетической и потенциальной энергий называют полной механической энергией. Докажем, что Полная механическая энергия замкнутой системы тел, взаимодействующих посредством сил упругости и тяготения, сохраняется, то есть ее изменение равно нулю: ∆(Ek + Ep) = 0. (1) Это утверждение называют законом сохранения […]...
35. Сила, масса и плотность Действие силы Силу невозможно увидеть. Но зато можно увидеть ее действие. Существует два основных фактора, по которым можно определить, действует ли на тело какая-нибудь сила. Во-первых, это изменение формы тела или так называемая деформация. Во-вторых, это изменение скорости или направления движения тела. Измерение силы Силы могут возникать по совершенно разным причинам. Например, притяжение Земли является […]...
36. Действие жидкости и газа на погруженное в них тело Если погрузить в воду мячик, наполненный воздухом, и отпустить, то мы увидим, как он тут же всплывет. То же самое произойдет и с щепкой, пробкой и многими другими телами. Какая сила заставляет их всплывать? Когда тело погружают в воду, на него со всех сторон начинают действовать силы давления воды (рис. 130, А). В каждой точке […]...
37. Движение по горизонтали и вертикали 1. Движение по горизонтали Сила направлена горизонтально Пусть к бруску массой m, находящемуся на столе, приложена горизонтально направленная сила , а начальная скорость бруска 0 направлена в ту же сторону, что и сила (рис. 20.1). Коэффициент трения между бруском и поверхностью обозначим μ. (Здесь и далее будем подразумевать горизонтальный стол.) (Чтобы выбрать правильное соотношение сил […]...
38. Воздухоплавание На все тела в воздухе (как и в жидкости) действует выталкивающая (архимедова) сила. Чтобы убедиться в этом, проделаем следующий опыт. Уравновесим на весах сосуд, наполненный сжатым воздухом и закрытый пробкой, через которую пропущена стеклянная трубка, соединенная с пустой оболочкой резинового шарика (рис. 138, А). Если открыть кран на трубке, то сжатый воздух наполнит шарик и […]...
39. Относительное движение брошенных тел. Отскок от наклонной плоскости 1. Относительное движение брошенных тел Пусть в некоторый момент (t = 0) из точки A на высоте h начинает падать яблоко (рис. 12.1). Лежащий на траве юный стрелок в тот же момент стреляет из пружинного пистолета, намереваясь попасть «в яблочко». Пистолет находится в точке B на расстоянии d от вертикали, вдоль которой падает яблоко, а […]...
40. М. Ю. Лермонтов «Герой нашего времени» Во всякой книге предисловие есть первая и вместе с тем последняя вещь; оно или служит объяснением цели сочинения, или оправданием и ответом на критики. Но обыкновенно читателям дела нет до нравственной цели и до журнальных нападок, и потому они не читают предисловий. А жаль, что это так, особенно у нас. Наша публика так еще молода […]...