Проектно- исследовательская работа «Правило рычага и его использование в жизни человека»

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение Лицей №8 Проектно­ исследовательская работа «Правило рычага и его использование в жизни человека»                                                                         Выполнил: ученик 1­г класса                                                                                            МБОУ Лицей №8                                                                                         Шевченко Илья                                                                Руководитель: учитель                                                                                          Киселева Галина                                                                                          Владимировна  г. Воронеж 2018г. Паспорт проекта Название  проекта Автор  проекта Руководитель Тип  проекта Правило рычага и его использование в жизни человека. Шевченко Илья Денисович Киселева Галина Владимировна Исследовательский Актуальность  проекта Данная   тема   актуальна,   так   как   с   древних   времен   по настоящее  время  человек  использует  большое количество устройств   и   инструментов,   работа   которых   основана   на правиле   рычага.   Понимание   этого   правила   позволит безопаснее и эффективнее их использовать. Цель  проекта Изучить виды  рычага и принципы его работы в жизни  человека. Задачи  проекта 1. Выяснить, что такое рычаг и продемонстрировать его  виды. 2. На примере иллюстраций, опытов и макетов понять  значение рычага в жизни человека. 3. Изучить применение рычага в жизни человека с  древних времен по настоящее время, а также  возможности применения рычага в будущем. Используемые  методы 1. Изучение литературы и интернет­ ресурсов. 2. Беседа со старшими, получение практических  Ожидаемый  результат Сроки  реализации  проекта Этапы  реализации   проекта навыков. 3. Опыты с макетами и инструментами. 4. Анализ и синтез. Понять принцип работы инструментов и механизмов,  основанных на правиле рычага. Апрель­ май 2018 1. Подготовительный 2. Планирование 3. Исследование 4. Результаты 5.Презентация 6. Оценка результатов Оглавление:                                                             стр. Введение……………………………………………………………………….……   4 Основная часть…………………………………………………………………….     4  Определение рычага, его виды……………………………………………..   4  Применение рычага в древности…………………………………………...   5  Правило рычага……………………………………………………………...   5  Применение рычага в настоящее время…………………………………...    6  Применение рычага в будущем…………………………………………….   7 Заключение…………………………………………………………………………    8 Список литературы………………………………………………………………...    9 Приложения………………………………………………………………………..    10  Приложение  1……………………………………………………………….    10  Приложение  2……………………………………………………………….    11  Приложение  3……………………………………………………………….    12  Приложение  4……………………………………………………………….    12  Приложение  5……………………………………………………………….    13  Приложение  6………………………………………………………………     13  Приложение  7…………………………………………………………….....    14  Приложение  8………………………………………………………………     15  Приложение  9………………………………………………………………     17  Приложение  10……………………………………………………………. ..   18  Приложение  11………………………………………………………….......    19  Приложение 12……………………………………………………………….   19      Гуляя во дворе, я увидел детей, которые качались на качелях, отклоняясь как можно дальше назад, чтобы перевесить напарника и опуститься вниз  (Приложение 1).     Мне   стало   интересно,   почему   так   происходит   и   я   попросил   родителей объяснить мне этот факт. Папа сказал мне, что качели это простейший механизм­ рычаг,   и   что   вокруг   нас   множество   устройств   и   инструментов,   являющихся рычагами.        Я задумался, а что же такое рычаг и где в обычной жизни мы можем встретить этот механизм. Цель моей работы: изучить виды  рычага и принципы работы в жизни человека. Задачи:   Выяснить, что такое рычаг и продемонстрировать его виды.  На примере иллюстраций, опытов и макетов понять значение рычага.  Изучить его применение в жизни человека с древних времен по настоящее  время, а также возможности применения рычага в будущем. Из научной литературы и сети интернет вместе с папой мы выяснили, что же такое рычаг.         Рычаг­ это жесткое длинное тело, способное вращаться вокруг неподвижной точки опоры.  А расстояние от точки опоры до места приложения силы называется плечо рычага.   Также мы узнали о том, что рычаги бывают (Приложение 2):  1 рода, когда точки приложения сил находятся с разных сторон от точки опоры,  2 рода, когда точки приложения сил расположены с одной стороны от точки опоры.          Кто и когда изобрел рычаг точно определить невозможно. Наверно это был первобытный человек, который понял, что с помощью палки можно отодвинуть тяжелый камень (Приложение 3). Позже для облегчения работы человек придумал разные   орудия   труда:   мотыгу,   кирку,   лом,   весло   (Приложение   4).   Постепенно появились простейшие механизмы, облегчающие тяжелую физическую работу. Так работают современные подъемные краны (Приложение 5). Во многих странах мира человек использовал  механизмы типа деревенского «журавля» для подъема воды из колодца (Приложение 6).                  Впервые правила, по которым работают все рычаги, придумал ученый древности – Архимед (Приложение 7) : благодаря рычагу можно добиться большей силы   на   коротком   плече,   за   счет   увеличения   длинного   плеча.   И   наоборот   ­ выиграть в расстоянии на длинном плече, за счет большей силы на коротком. Эти   правила   легко   показать   на   макете,   который   мы   изготовили   с   папой (Приложение 8). Если подвесить на наш рычаг две гайки на одинаковом расстоянии от точки опоры, он  останется  в равновесии. При  увеличении  длины  одного  из  плечей, гайка  на коротком плече будет подниматься вверх. Но если на короткое плечо повесить три гайки, они перевесят. Так мы выиграем в расстоянии на длинном плече, за счет увеличения силы на коротком.  Если же у нас будет задача, во что бы то ни стало, поднять   эти   три   гайки,   надо   увеличить   длину   противоположного   плеча   еще больше, и одна гайка перевесит три. То есть мы   выиграем в силе на коротком плече,   за   счет   увеличения   длинного   плеча   рычага.   Именно   этим   правилом пользовались древние египтяне при строительстве пирамид. Благодаря огромным рычагам они постепенно поднимали тяжелые каменные блоки, весившие больше двух тонн (Приложение 9).   И   наоборот!   Если   нам   нужно   поднять   груз   на   большую   высоту,   нам   нужно увеличить усилие на коротком плече в несколько раз, и мы выиграем в расстоянии на длинном. По этому правилу работает деревенский «журавль», который раньше использовали   для   подъема   ведра   с   водой   из   глубокого   колодца.     Это   был деревянный   рычаг,   к   длинному   плечу   которого   была   привязана   веревка,   а   к короткому­     груз.   Благодаря   этому,   любой   человек   мог   без   больших   усилий поднять ведро с водой из глубокого колодца. Сегодня нас также окружают самые разные рычаги, помогающие нам в повседневной   жизни   и   облегчающие   физическую   работу.   Это   разнообразные выключатели и переключатели, хозяйственные инструменты.  Например: садовая тачка (рычаг второго рода), плоскогубцы, кусачки, ножницы, гвоздодер   и   многие   другие   (Приложение   10).   Благодаря   всем   этим приспособлениям   человек   может   совершить   такую   работу,   которую   голыми руками он никогда бы не сделал. Ножницами­ разрезать прочную ткань.  Опыт №3: Гвоздодером можно вытащить гвоздь, прочно забитый в доску. Опыт №4: Плоскогубцы­ это два рычага первого рода, соединенных точкой опоры. Мы прикладываем   наше   усилие   к   длинным   плечам   и   получаем   большое   усилие   на коротких   плечах.   Благодаря   этому   можем   согнуть,   например,     прочную металлическую   пластину   или   перекусить   проволоку.   Но   плоскогубцы   можно использовать и как рычаг второго рода, чтобы вытащить гвоздь из доски. А вот щипцы   для   орехов   и   чеснокодавилка­   это   уже   два   рычага   второго   рода, соединенных   точкой   опоры.   Назначение   их   всем   понятно.   (Опыт   №5)   Всеми любимый снежкодел­ тоже рычаг (Приложение 11)! Рычаг первого рода. Известно, какие крепкие с его помощью снежки получаются!     Все современные механизмы, транспортные средства, даже космические корабли имеют внутри самые разные рычаги.      В природе рычаги тоже встречаются повсеместно. Оказывается, скелет и мышцы человека и животных­ очень сложная система рычагов (Приложение 12). И в будущем человек обязательно изобретет новые машины, микроскопические наномеханизмы   (которые   можно   увидеть   только   под   микроскопом).   Но   везде будут элементы, работающие по правилу рычага.     Из вышесказанного становится понятно, что все инструменты и приспособления, работающие   по   правилу   рычага,   развивают   большое   усилие   и   поэтому травмоопасны. Работа с ними требует большой осторожности!        В ходе своей работы я получил новые знания и навыки:  Используя книги и интернет, а также общаясь с родителями, я выяснил, как человек применял рычаги в древние времена;  Проводя   опыты,   я   понял   принцип   работы   многих   приспособлений   и инструментов, которые мы используем в повседневной жизни;  Выяснил, что эти приспособления и инструменты развивают большое усилие, а потому травмоопасны и требуют особой осторожности при работе с ними;  Полученные   знания   и   навыки   позволят   мне   эффективно   и   безопасно использовать эти инструменты, помогая родителям в работе по дому;  Изготовленные макеты и рисунки я смогу использовать в будущем в ходе более глубокого изучения правил рычага. Список литературы:  1. «Эврика!» Тимур Максютов­ Спб.: Издательство «Антология», 2017г. 2.   «Гениальные   эксперименты.»   Йоахим   Геккер­   ООО   «Издательство   «Эксмо», 2014г. 3. Новая энциклопедия для любознательных. М.И. Андреевна, Л.Я. Гальперштейн­ М.: ЗАО «РОСМЭН­ ПРЕСС», 2013г. Приложение 1. Приложения: Приложение 2. Приложение 3. Приложение 4. Приложение 5. Приложение 6. Приложение 7. Приложение 8. Приложение 9. Приложение 10. Приложение 11. Приложение 12.