Простые механизмы незамысловатые приспособления, предназначенные для преобразования малой силы в большую:
Простые механизмы
незамысловатые приспособления, предназначенные для
преобразования малой силы в большую:
Момент силы линия действия силы линия действия силы линия действия силы d1 d2 d3 – точка приложения силы di – плечо силы
ось вращения
Момент силы
линия
действия
силы
линия
действия
силы
линия
действия
силы
d1
d2
d3
– точка приложения силы
di – плечо силы Fi
Момент силы: M = F·d где М – момент силы
Момент силы:
M = F·d
где М – момент силы F, относительно выбранной оси
F – модуль силы d – плечо этой силы
M = M Условие равновесия (или равномерного поворота):
M = M
Условие равновесия (или равномерного поворота):
M – сумма моментов всех сил, вращающих тело против часовой стрелки
M – сумма моментов всех сил, вращающих тело по часовой стрелке
Момент силы d1 d2 d3 F1·d1 + F2·d2=
ось вращения
Момент силы
d1
d2
d3
F1·d1 + F2·d2= F3·d3
Простые механизмы: Рычаги Блоки
Простые механизмы:
Рычаги
Блоки
Наклонные плоскости
Сначала рассмотрим простые механизмы, пренебрегая наличием трения между деталями!
Сначала рассмотрим простые механизмы, пренебрегая
наличием трения между деталями!
F1 F2 Рычаг d2 d1 d2 = При равномерном повороте (покое) при использовании рычага мы выигрываем в силе во столько раз, во сколько длинное плечо…
d1
F1
F2
Рычаг
d2
d1
d2
=
При равномерном повороте (покое)
при использовании рычага
мы выигрываем в силе во столько раз, во
сколько длинное плечо больше короткого.
0
F1d1 = F2d2
F1 F2 Неподвижный блок d2 = = 1
d2
d1
F1
F2
Неподвижный блок
d2
= = 1
При равномерном повороте (покое)
при использовании неподвижного блока
мы не выигрываем в силе, но
можем изменить направление её приложения.
d1
0
В Древней Греции неподвижные блоки
В Древней Греции
неподвижные блоки
И до сих пор
неподвижные блоки
есть почти во всякой
механической
конструкции:
На основе идеи неподвижного блока император Нерон установил в своем золотом
доме лифт:
R 0 d1 d2 = = = 2
2R
0
d1
d2
= = = 2
При равномерном повороте (покое)
при использовании подвижного блока
мы выигрываем в силе в два раза.
F1
F2
Подвижный блок
R
R
R
По принципу подвижного блока в средние века поднимали мосты в замках:
По принципу подвижного блока в средние века поднимали мосты в замках:
Актуальны такие блоки и сейчас:
При равномерном движении (покое) при использовании наклонной плоскости мы выигрываем в силе во столько раз во сколько длина плоскости превышает её высоту
h
=
При равномерном движении (покое) при использовании наклонной плоскости мы выигрываем в силе во столько раз во сколько длина плоскости превышает её высоту.
mg
F
Наклонная плоскость
S
S
h
mg
Без наклонных плоскостей не могли обойтись до нашей эры:
Без наклонных плоскостей не
могли обойтись до нашей эры:
Помогают они нам и сегодня:
Блоки + рычаг
Блоки + рычаг
Наклонная плоскость + рычаг
Наклонная плоскость + рычаг
Рычаг
Рычаг
«Золотое правило» механики
«Золотое правило» механики
Золотое правило» механики: при работе простых механизмов невозможно получить выигрыш в работе, т
«Золотое правило» механики:
при работе простых механизмов невозможно получить выигрыш в работе, т.к. во сколько раз мы выигрываем в силе, во столько раз – проигрываем в расстоянии.
Апол = Азатр
Если учитывать трение, то «золотое правило механики» нарушается!
Если учитывать трение, то «золотое правило механики» нарушается!
Апол < Азатр
КПД – коэффициент полезного действия (η)
КПД – коэффициент
полезного
действия (η)
При работе любого реального механизма часть энергии, затраченной на совершение работы, расходуется «зря» – потери!
Апол – «работа полезная», которая должна быть израсходована на совершение нужного потребителю действия без помощи механизмов
Апол – «работа полезная», которая должна быть израсходована на совершение нужного потребителю
действия без помощи механизмов
Азатр – «работа затраченная», фактически совершённая для того, чтобы добиться результата с
помощью механизма
η =
Апол
Азатр
• 100%
© ООО «Знанио»
С вами с 2009 года.
