Прості механізми. «Золоте правило» механіки. 

Коефіцієнт корисної дії механізмів 

§36

(__.__. 20__ р. 7 кл.)

Мета: Навести приклади використання машин і механізмів, з’ясувати, що жоден з простих механізмів не дає виграшу в роботі («Золоте правило» механіки), ввести поняття коефіцієнта корисної дії (ККД) простого механізму, пояснити його фізичний зміст; ознайомити учнів із похилою площиною.

Відео до теми.

https://www.youtube.com/watch?v=Gh5fPCzUPVA      --- відео     

1. Вивчення нового матеріалу ---§36____________________

1). «Золоте правило» механіки. Коефіцієнт корисної дії (ККД) механізму «Золоте правило» механіки: Жоден із простих механізмів не дає виграшу в роботі: у скільки разів виграємо в силі, у стільки само разів програємо у відстані.

Так, при підніманні вантажу на висоту hвиконується корисна робота:

A _кор. = Ph

А от повна робота, тобто робота, яку виконує вантажник, витягаючи мотузку на довжину, що дорівнює висоті h, обчислюється за формулою: A _повна = Fh

Корисна робота, яку виконують за допомогою будь-якого механізму, завжди менша за повну роботу:   

A кор. < .A повна

Коефіцієнт корисної дії (ККД) механізму — це фізична величина, яка характеризує механізм і дорівнює відношенню корисної роботи до повної роботи: η =  

 Коефіцієнт корисної дії (ККД) позначають символом η (ета). Зазвичай ККД подають у відсотках:

η =  100 %

ККД  будь-якого механізму завжди менший від 100 %.

2). Похила площина

Окрім важеля та блока людина з античних часів використовує ще  один простий механізм — похилу площину.

Щоб підняти тіло вертикально (без похилої площини), потрібно прикласти до нього силу F₁, яка за значенням дорівнює силі тяжіння:

F₁ =F= mg.

Якщо тіло необхідно підняти на висоту h, тому корисна робота дорівнюватиме: 

                                                                                                                                                                                                                                                          A _кор.  = F h = mgh

Щоб затягти тіло похилою площиною на ту саму висоту h  потрібно прикласти силу F_l  напрямлену вздовж похилої площини.  Робота,яка при цьому виконується (повна робота), обчислюється за формулою:

A _повна = F l

, де l — довжина похилої площини.

За означенням ККД маємо: ( ККД похилої площини)

 η =  

ККД  будь-якого механізму, завжди менша  від 100% тому що є  втрати (сила тертя)  підчас виконання роботи.  

3. Вчимося розв’язувати задачі. (розглянути приклади)_______________ Задача 1. Розглянути прклад задачі у підручнику. 

Задача 2. Крісло масою 24 кг піднімають за допомогою нерухомого блоку на певну висоту, діючи на мотузку силою 250 Н. Визначте ККД установки

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

5. Вчимося розв’язувати (виконати у зошиті).____________________________ Д/з. Вправа № 36 (2,3, 4)