Презентація: Прості механізми. ККД

Прості механізми. Коефіцієнт корисної дії механізмів. Вчитель фізики Тамаринська гімназія Сантар Т. В.

Прості механізми – це пристрої, які дозволяють змінити напрямок дії сили, отримати виграш у силі або у відстані. Прості механізми. Важіль. Похила площина. Блок. Коловорот. Клин. Гвинт

Чи дає простий механізм виграш у роботі?“Золоте правило” механіки: жоден з простих механізмів не дає виграшу в роботі. У скільки разів ми виграємо в силі, у стільки ж разів програємо у відстані. Діючи на довге плече d1 важеля, ми виграємо в силі. Але висота h1, на яку ми маємо опустити плече d2, буде більшою від висоти h2, на яку підніметься тіло, у стільки разів, у скільки плече d1 довше за плече d2. Якщо в блоці є тертя, то сила F, з якою тягнуть мотузку, за значенням більша за вагу P вантажу.

PFНерухомий блок – це важіль, у якого плечі сил, що діють на його кінці однакові. Тоді має виконуватись рівність F=P. Однак на практиці в блоці завджи присутня сила тертя, тоді має бути F>P (для того, щоб підняти вантаж). Корисна робота Aкор=P·h. Повна робота Aповна=F·h. Оскільки F>P, то повна робота більша за корисну. Корисна робота, яку виконують за допомогою будь-якого механізму, завжди менша за повну роботу: Aкор

Коефіцієнт корисної дії похилої площини. Чим пологіший ухил площини, тим легше виконати роботу по підняттю вантажу. Для втягування тіла вгору похилою площиною потрібна значно менша сила, ніж для підняття цього самого тіла вертикально. Похила площина – один з простих механізмів. F - сила тягиl - довжина похилої площиниh - висота похилої площиниm - маса тіла. Конвеєр. Пандус. Ескалатор

Різновиди похилої площини. Клин. Гвинт – гвинтова похила площина. Гвинт Архімеда – для підйому води

Різновиди важеля. Найпростіші ручні механізми колодязів. Журавель. Коловорот. Важіль. Блок

Розв’язання задач. Задача 1. Вантаж масою 95кг рівномірно піднімають на другий поверх будинку за допомогою рухомого та нерухомого блоків. Визначте ККД цієї системи, якщо до вільного кінця мотузки прикладають силу 500 Н.

Задача 2. На короткому плечі важеля висить вантаж масою 100 кг. Для його підйому до довгого плеча прикладають силу 250 Н. Вантаж піднімають на висоту 8 см, а точка прикладання сили, що рухає важіль, опускається на 0,4 м. Визначте ККД важеля. Розв’язання задачη

Задача 3. Тягарець масою 1,2 кг учень рівномірно перемістив уздовж похилої площини довжиною 0,8 м, прикладаючи силу 5,4 Н. Висота похилої площини дорівнює 0,2 м. Який ККД установки?Розв’язання задачηSF1

Задача 4. Відро з піском масою 24 кг піднімають за допомогою нерухомого блоку на певну висоту, діючи на мотузку силою 250 Н. Визначте ККД установки. Розв’язання задач250 Нη

Розв’язання задач. Задача 5. Працьовитий котик піднімав вантаж масою 24кг на певну висоту, використовуючи нерухомий блок і прикладаючи силу 250 Н. Який ККД його установки?

Розв’язання задач. Задача 6. Піднімаючи за допомогою нерухомого блока вантаж масою 5кг на висоту 3м виконали роботу 160 Дж. Який ККД блока?h. Задача 7. Яку роботу треба виконати, щоб підняти вантаж масою 5кг на висоту 3м, використовуючи рухомий блок, якщо його ККД складає 94%?(Спробуйте розв’язати самостійно!)

Домашнє завдання. Дайте відповіді на питання:1. Для чого використовують прості механізми?2. Чому на практиці корисна робота завжди менша від повної роботи?3. Що називають ККД?4. Як визначити ККД механізму?5. Як визначити ККД похилої площини?6. Назвіть різновиди простих механізмів.7. Наведіть приклади використання простих механізмів. Розв’яжіть задачі:1. Тіло піднімають похилою площиною, виконуючи корисну роботу 180к. Дж. Визначте повну роботу, якщо ККД похилої площини 90%.2. Тіло піднімають похилою площиною, прикладаючи в напрямку руху тіла силу 50 Н. Визначте масу тіла, якщо довжина похилої площини дорівнює 2м, її висота 50см, а ККД становить 80%.3. Вантаж масою 45кг піднімають за допомогою системи рухомого і нерухомого блоків. Яку силу потрібно прикласти до вільного кінця мотузки, якщо ККД пристрою становить 75%?4. Вантаж масою 108кг підняли за допомогою важеля, прикладаючи вертикально силу F, значення якої дорівнює 400 Н. Визначте ККД важеля, якщо плече сили, яка діє на важіль з боку вантажу, втричі менша від плеча сили F.

Чи знаєте ви прості механізми зображені на малюнку?