Золотое правило механики

«Простые механизмы. Золотое правило механики»

Код ОГЭ 1.19. Простые механизмы. «Золотое правило механики». Рычаг. Момент силы. Условие равновесия рычага. Подвижный и неподвижный блоки. КПД простых механизмов.

Простыми механизмами называются устройства, позволяющие совершить работу без применения источников немеханической энергии. С их помощью можно получить выигрыш в силе или изменить направление её действия.

Золотое правило механики: При отсутствии трения выигрыш в силе равен проигрышу в расстоянии (простые механизмы не дают выигрыша в работе).

Коэффициент полезного действия (КПД, ɳ) – физическая величина, равная отношению полезной работы (мощности, энергии) ко всей затраченной работе (мощности, энергии), выраженному в процентах:
.

Виды простых механизмов

1. Рычаг – твёрдое тело, имеющее закрёпленную ось вращения.

Условие равновесия рычага: Суммарный момент сил, вращающих рычаг по часовой стрелке, равен суммарному моменту сил, вращающих рычаг против часовой стрелки.

Момент силы М ([М] = Н • м) – физическая величина, равная произведению модуля силы на плечо: М = Fl.

Плечо силы (l или d) относительно указанной точки – кратчайшее расстояние от точки до линии действия силы, то есть длина перпендикуляра, опущенного из точки на линию действия силы.

Линия действия силы – прямая линия, на которой лежит вектор силы.
Выигрыш в силе:  Работа полезная: А_п = F₁s₁. Работа затраченная: А_з = F₂s₂.

2. Неподвижный блок (частный случай рычага).
   Выигрыш в силе:  – выигрыша в силе нет, но меняется направление её действия.
   Работа полезная: А_п = F₁s₁. Работа затраченная: А_з = F₂s₂.

3. Подвижный блок (частный случай рычага).
   Выигрыш в силе:  – выигрыш в силе в 2 раза.
   Работа полезная: А_п = F₁s₁. Работа затраченная: А_з = F₂s₂, при этом s₂ = 2s₁.

4. Наклонная плоскость.
   Выигрыш в силе: .
   Работа полезная: А_п = mgh. Работа затраченная: А_з = Fl.

Конспект урока по физике в 9 классе «Простые механизмы. Золотое правило механики».

Дополнительные материалы по физике в 7 классе: 1) Простые механизмы. Блоки. 2) Рычаг. Равновесие рычага. Момент силы. 3) ЗАДАЧИ на простые механизмы с решениями. 4) ЗАДАЧИ на КПД простых механизмов.

Следующая тема: «Давление твердого тела, газа и жидкости» (код ОГЭ 1.20)