Рабочий лист к уроку по теме "Золотое правило механики"

Равенство работ при использовании простых механизмов. «Золотое правило механики» Внимательно прочитайте § 60 учебника и выполните в тетради следующие задания: Урок 56: Вставьте пропущенные слова: 1. Пути, пройденные точками приложения сил на рычаге, обратно пропорциональны ______________. Действуя на длинное плечо рычага, мы выигрываем в ____________, но при этом во столько же раз проигрываем в _______________. При использовании рычага выигрыша в ___________________________ не получают. Не дает выигрыша в __________________ и неподвижный блок. Подвижный блок не дает выигрыша в _____________.  Многовековая практика показала, что __________________________________________. 2. 3. 4. Найдите в учебнике описание эксперимента, показывающего, что рычаг не дает выигрыша в работе. Перепишите его в тетрадь. Найдите в учебнике описание эксперимента, показывающего, что подвижный блок не дает выигрыша в работе. Перепишите его в тетрадь. Найдите в учебнике «Золотое правило механики» и перепишите его в тетрадь. Ответьте на вопросы: 5. Для чего применяют простые механизмы, если они не дают выигрыша в работе? Во сколько раз проигрывают в пути, используя для поднятия грузов подвижный блок? Внимательно разберите пример решения задачи: 6. Задача: С помощью рычага подняли груз массой 200 кг. На какую высоту был поднят груз, если сила, действующая на длинное плечо рычага, совершила работу 400 Дж. Сделаем пояснительный рисунок: l2 С В F2 O А D l1 F1 Здесь АВ – рычаг;           О – точка опоры рычага,           А,В – точки приложения сил F1 и F2           F1 – сила тяжести груза;           F2 – сила, которую прикладывают к длинному плечу        рычага,            l1 = OD – короткое плечо рычага (на которое действует сила  чтобы поднять груз. тяжести груза);           l2 = OC – длинное плечо рычага (на которое действует сила,  поднимающая груз); Замечание: то есть, индексом 1 обозначаем величины, имеющие отношение к короткому плечу рычага, а  индексом 2 – к длинному. рычага, чтобы поднять груз.           h1 = DA – высота, на которую нужно поднять груз;           h2 = BC – высота, на которую будет опускаться длинное плечо  Дано:                 Си:            Решение: m1 = 200кг                   1) Запишем математически «золотое правило» механики: А1 = А2 A2 = 400 Дж               2) По определению, работа – произведение силы, действующей вдоль движения  h = ?                          тела, на путь, который тело проходит под действием этой силы. Тогда: А1 = F1?h1 Выразим из этой формулы h1: h  1 A 1 F 1 3) Чтобы найти F1, воспользуемся формулой для нахождения силы тяжести груза: F1 = Fтяж = m1g = 200кг?10Н/кг=2000Н 4) Учитывая, что А1 = А2, вычислим h1: h 1  A 1 F 1 Дж Н Ответ: h1 = 0,2 Н. 400 2000  2,0 м 7. По   образцу   решите   задачу:  При   помощи   рычага   приподняли   немного   дверь   весом   0,84   кН, действуя на длинное плечо силой 30Н. При этом была совершена механическая работа 26Дж. На какую  высоту   была   приподнята   дверь,   и   как   велико   расстояние,   на  которое   переместился   конец длинного плеча рычага? Проверьте себя (Ответ: на высоту 3,1 см; 8,7см) Внимательно разберите пример решения задачи: 8. Задача: С помощью подвижного блока груз подняли на 3 м. На сколько пришлось вытянуть свободный конец веревки? Сделаем пояснительный рисунок: Здесь F1 – сила тяжести груза;           F2 – сила, которую прикладывают к веревке, чтобы  поднять груз. F2           h1– высота, на которую нужно поднять груз (т.е. путь,  который пройдет груз при его поднятии);           h2– высота, на которую пришлось вытянуть веревку  (т.е. путь, который «пройдет» веревка). h2 Замечание: то есть, индексом 1 обозначаем величины,  связанные с грузом, а индексом 2 – с веревкой. h1 F1 Дано:             Си:            Решение: h1 = 3м                       1) Воспользуемся «золотым правилом» механики: А1 = А2 h2 = ?                          2) Работу определим по формулам А1 = F1?h1;    А2 = F2?h2 Так как левые части этих уравнений равны, то должны равняться и правые части,  следовательно, F1?h1 = F2?h2 3) Учитывая, что блок подвижный, вспомним, что он дает выигрыш в силе в 2 раза. Значит  F 2  F 1 2 , т.е. F2 = 2F1 3) F1?h1 = 2F1?h2; h1 = 2?h2, поэтому h2 = h1/ 2 = 3м/2 = 1,5 м Ответ: h1 = 1,5 м. 9. По образцу решите задачу: На какую высоту с помощью подвижного блока можно поднять груз, если при поднятии пришлось вытянуть 5м свободного конца веревки? Проверьте себя (Ответ: 10м) 10. Придумайте задачу на изучаемую тему и решите ее. Домашнее задание: 11. § 60, упражнение 31 (стр. 149 учебника), письменно. Для подготовки к лабораторной работе: Внимательно  прочитайте   §  61,   выпишите   в   тетрадь   основные   выводы,   и  ответьте   на  вопросы   после параграфа. Внимательно  прочитайте описание лабораторной работы №10 на странице 170 и подготовьтесь к ее выполнению.