+7 (495) 332-37-90Москва и область +7 (812) 449-45-96 Доб. 640Санкт-Петербург и область

Золотое правило механики доказательство

Золотое правило механики доказательство

О том, что рычаги, блоки и прессы позволяют получить выигрыш в силе, вы уже знаете. Взгляните на рисунок. На нем ясно видно, что при пользовании рычагом более длинный его конец проходит больший путь. Таким образом, получив выигрыш в силе, мы получаем проигрыш в расстоянии.

Дорогие читатели! Наши статьи рассказывают о типовых способах решения юридических вопросов, но каждый случай носит уникальный характер.

Если вы хотите узнать, как решить именно Вашу проблему - обращайтесь в форму онлайн-консультанта справа или звоните по телефонам, представленным на сайте. Это быстро и бесплатно!

Содержание:

Перейти к основному содержанию. Золотое правило механики.

§ 62. Равенство работ при использовании простых механизмов. «Золотое правило» механики

Перейти к основному содержанию. Золотое правило механики. Перейти на Скорость Решение задач на расчёт скорости Закрепить тему решение задач на расчет скорости Расчёт пути и времени движения Закрепить тему расчет пути и времени движения Инерция Закрепить тему инерция Взаимодействие тел.

Масса Закрепить тему Взаимодействие тел. Сила тяжести Закрепить тему Сила. Динамометр Закрепить тему Единицы силы. Единицы давления Решение задач на расчет давления Закрепить тему Давление.

Способы уменьшения и увеличения давления Давление газа Закрепить тему Давление газов Давление в жидкости и газе Закрепить тему Давление в жидкости и газе Расчет давления жидкости на дно и стенки сосуда Закрепить тему Расчет давления жидкости на дно и стенки сосуда Сообщающиеся сосуды Закрепить тему Сообщающиеся сосуды Атмосферное давление Закрепить тему Вес воздуха. Атмосферное давление Измерение атмосферного давления.

Опыт Торричелли Закрепить тему Измерение атмосферного давления. Опыт Торричелли История открытия атмосферное давление Приборы для измерения давления. Манометр Закрепить тему Приборы для измерения давления Гидравлический пресс Закрепить тему Гидравлический пресс Действие жидкости и газа на погруженное тело Закрепить тему Действие жидкости и газа на погруженное тело Архимедова сила Закрепить тему Архимедова сила Решение задач на расчет выталкивающей силы Плавание тел Провести эксперимент по Теме плавание тел Плавание судов Закрепить тему Плавание судов Воздухоплавание Закрепить тему Воздухоплавание Механическая работа.

Мощность Закрепить тему Механическая работа. Рычаг Закрепить тему Простые механизмы.

Золотое правило механики

На протяжении многих столетий человек использует для совершения механической работы различные предметы и приспособления — простые механизмы. Различают следующие простые механизмы: рычаг, блок, ворот, винт, наклонная плоскость. Рычаг представляет собой твердое тело, которое может вращаться вокруг неподвижной опоры. Кратчайшее расстояние между точкой опоры и прямой, вдоль которой действует на рычаг сила, называется плечом силы.

Равные веса, находящиеся на равных расстояниях от точки опоры , находятся в равновесии, а равные веса, находящиеся на неравных расстояниях, не находятся в равновесии, но перевес происходит в сторону того веса, который находится на большем расстоянии. Если два веса, находясь на определенном расстоянии, уравновешивают друг друга и если к одному из этих весов что-нибудь прибавить, то веса уже не будут уравновешивать друг друга, но наклонятся к тому весу, который увеличили.

Если подобным же образом отнять что-либо от одного из весов, то весы не останутся в равновесии, но отклонятся к тому, от которого не отнимали. Рычаг находится в равновесии под действием двух сил, если момент силы, вращающий его по часовой стрелки, равен моменту силы, вращающему его против часовой стрелки. Неподвижным блоком называют такой блок, ось которого закреплена и при подъеме грузов не поднимается и не опускается.

Неподвижный блок можно рассматривать как равноплечный рычаг, у которого плечи сил равны радиусу колеса. Такой блок не дает выигрыша в силе, но позволяет менять направление действия силы.

У подвижного блока ось опускается и поднимается вместе с грузом, он позволяет получать выигрыш в силе. Пользуясь правилом пропорции, получаем из последнего выражения равенство работ, совершенных плечами рычага:. Золотое правило механики гласит: не один механизм не дает выигрыша в работе. Во сколько раз мы выигрываем в силе во столько же раз мы проигрываем в расстоянии. Простые механизмы известны со времен Архимеда.

В данной статье даны определения таких механизмов, как рычаг и блок. Используя простые механизмы, выигрываем в одном, например в силе, зато проигрываем в другом — в расстоянии. Средняя оценка: 4. Всего получено оценок: А какая ваша оценка? Оказалось, что все перемещения в простых механизмах имеют определенную связь с силами, которые развивает машина.

Что мы узнали? Вопрос 1 из 5. Начать тест новая вкладка. Оценка доклада Средняя оценка: 4. Вход Регистрация.

Золотое правило механики - определение, формулы и примеры

О том, что рычаги, блоки и прессы позволяют получить выигрыш в силе, вы уже знаете. Взгляните на рисунок. На нем ясно видно, что при пользовании рычагом более длинный его конец проходит больший путь. Таким образом, получив выигрыш в силе, мы получаем проигрыш в расстоянии.

Это значит, что, поднимая маленькой силой груз большого веса, мы вынуждены совершать большое перемещение. Еще древним было известно правило, применимое не только к рычагу, но и ко всем механизмам: во сколько раз механизм дает выигрыш в силе, во столько же раз получается проигрыш в расстоянии.

Проиллюстрируем его теперь на примере подвижного блока. Постараемся теперь подтвердить его не только с качественной стороны, но и с количественной. Для этого проделаем опыт. Пусть, например, мы имеем груз весом 10 Н.

Прикрепим его к крючку подвижного блока и начнем поднимать вверх. Поскольку блок является подвижным, то он даст нам выигрыш в силе в 2 раза, то есть динамометр, прикрепленный к нити, покажет не 10 Н, а лишь 5 Н. Допустим, мы хотим поднять груз на высоту 4 метра скажем, в окно второго этажа. Проделывая это действие, мы обнаружим, что втянули в окно не 4, а целых 8 метров веревки.

Итак, выиграв в силе в два раза, мы во столько же раз проиграли в расстоянии. В предыдущем параграфе мы рассмотрели жидконаполненный механизм — гидравлический пресс. Сделаем одно важное наблюдение. Опуская рукоятку малого поршня на некоторую высоту, мы обнаружим, что большой поршень поднимается на меньшую высоту.

То есть, получив выигрыш в силе, мы получаем проигрыш в расстоянии. Если опыт с прессом поставить так, чтобы силы, действующие на поршни, и перемещения поршней можно было бы измерять, то мы получим и количественный вывод: малый поршень сдвигается на расстояние во столько раз большее, чем сдвигается большой поршень, во сколько раз сила, действующая на больший поршень, больше силы, действующей на меньший.

Последнее равенство значит, что работа, совершаемая малой силой, равна работе, совершаемой большой силой. Этот вывод применим не только к прессу, но и к любому другому механизму, если не при-нимать во внимание трение.

Прокрутить до контента О том, что рычаги, блоки и прессы позволяют получить выигрыш в силе, вы уже знаете. Поиск для: Поиск. Главная Карта сайта О сайте.

Чтобы понять всю физическую суть золотого закона механики, необходимо познакомиться с таким важным понятием, как момент силы. Пусть существует некоторая система, которая состоит из следующих элементов:. Пусть к точке P перпендикулярно оси O приложена некоторая сила F.

Тогда момент M этой силы будет равен:. Квадратные скобки указывают на векторное произведение, поэтому величина M, являясь вектором, будет направлена вдоль оси O. Следует обратить внимание, что эти единицы соответствуют работе, измеряемой в джоулях Дж. Этот факт не является случайным, поскольку произведение момента M на угол, на который поворачивается объект вокруг оси, является совершаемой силой F работой.

Введенная физическая величина не является исключительно теоретической, она имеет непосредственное практическое значение. Суть момента силы заключается в том, что он показывает возможность или способность силы совершить вращение в рассматриваемой системе. Например, если толкнуть дверь вблизи ручки, то открыть ее можно даже с помощью усилий одного мизинца. Наоборот, необходимо использовать силу всей руки, чтобы приоткрыть дверь, толкая ее вблизи навесных петель.

Человечество с древних времен использует подручные средства для облегчения физического труда. Простыми механизмами в современной науке принято называть такие объекты, которые позволяют преобразовывать величину и направление прилагаемых внешних усилий, при этом сами они не являются генераторами энергии. К этому классу механизмов относятся следующие:.

Некоторые физики продолжают спорить о минимальном количестве простых механизмов и о возможности представить одни из них, как комбинацию других. Каждый из них одновременно может преобразовывать направление приложенной силы и ее величину.

Например, при закручивании гайки человек затрачивает незначительные усилия, выполняя отдельный виток. Эти усилия преобразуются, во-первых, в значительное создаваемое давление, во-вторых, его направление изменяется от перпендикулярного оси гайки или болта на параллельное ей. По общепризнанным представлениям простыми механизмами пользовались еще древние вавилоняне и египтяне во время создания своих сооружений из камня.

Однако, до настоящего времени дошли в письменном виде лишь труды греческих античных философов касательно вопросов механики. Следует выделить две известные фамилии:.

Именно эти два философа внесли основной вклад в развитие физической теории простых механизмов. По одной из легенд он смог им воспользоваться на практике, когда в одиночку с помощью системы блоков и рычагов, которые он укрепил канатами, смог приподнять над поверхностью воды груженный пассажирами и товарами корабль.

Про Герона известно, что он жил в I веке нашей эры, то есть спустя 3 столетия после Архимеда, в египетском городе Александрии. Он известен, как величайший изобретатель в период расцвета эллинской культуры и науки. Герон впервые с точки зрения математики рассмотрел все простые механизмы и обобщил полученные результаты в виде золотого правила механики. Золотое правило механики гласит : во время использования совершенно любого простого механизма во сколько раз осуществляется выигрыш в силе, во столько же раз происходит проигрыш в перемещении, и наоборот.

По этому определению можно смело утверждать, что оно является не чем иным, как законом сохранения энергии. Пусть имеется некий механизм, который способен в результате действия внешней силы F1, приложенной к произвольной точке O1, преобразовать эту силу в величину F2, которая уже будет приложена к точке O2.

В процессе работы простого механизма обе точки переместятся на расстояния d1 и d2, соответственно. Тогда золотой закон может быть записан в следующей форме:. Произведение силы на путь дает работу. Таким образом, это равенство показывает сопоставимость работ, выполняемых двумя силами, то есть говорит о законе сохранения энергии.

Необходимо отметить, что рассмотренный пример справедлив для идеального механизма. В действительности все они являются реальными, для которых следует рассматривать потери на трение. Иногда золотое правило в математическом виде можно сформулировать через другие физические величины. Для этого следует левую и правую части равенства разделить на время t продолжения действия сил. Тогда получаются еще два возможных выражения:. Здесь v1, v2 — скорости перемещения точек O1 и O2, соответственно.

N1 и N2 — развиваемые силами F1 и F2 мощности. Хорошей помощью в понимании золотого закона механики является презентация работы простого рычага. Он состоит из точки опоры и либо одного, либо двух плеч в зависимости от рода. Существуют три рода этого механизма:. Произведение силы на длину плеча является величиной постоянной. Следует обратить внимание, что сила должна быть приложена перпендикулярно плечу, если это условие не выполняется, то для справедливости равенства следует в него подставлять не сами силы, а их проекции на перпендикуляры к плечам.

Это выражение показывает равенство моментов. Золотое правило рычага в таком случае преобразуется в следующий вид:. Равенство моментов является одним из двух условий равновесия в системах, имеющих оси вращения. Второе условие — это равенство нулю всех действующих в системе сил. В случае рычага, который находится в равновесии, это условие может быть записано так:. Где N — сила реакции опоры, вектор которой направлен в противоположную силам действия и противодействия сторону.

Имеется рычаг первого рода. На какое расстояние необходимо положить груз массой 1 кг, чтобы он уравновесил шар, масса которого равна 10 кг и который находится на расстоянии 30 см от точки опоры. Чтобы получить ответ на задачу, следует выполнить простой расчет согласно золотому правилу рычага:.

Таким образом, золотой закон механики является универсальным. Его практическое изучение можно провести в лабораторных условиях на примере рычагов или обоймы блоков с желобами, используя при этом обычный динамометр и линейку. Club Образовательный портал — Материалы — Физика — Золотое правило механики - определение, формулы и примеры. Золотое правило механики - определение, формулы и примеры Автор статьи. Время на чтение: 10 минут.

Курс физики в общеобразовательных школах учителя начинают со знакомства с важным разделом этой науки — механики. Большой вклад в ее развитие внес Исаак Ньютон. Однако человечество знает других философов и ученых, которые имеют не менее важные заслуги. Хорошим примером в этом контексте является рассматриваемое в школах в 7 классе золотое правило механики. Понравилась статья? Поделитесь ей. А какая Ваша оценка этой статьи?

Доска почета Чтобы сюда попасть - пройдите тест. Тест на тему Тест по теме Дыхательная система человека 7 вопросов Тест на тему Строение человека - анатомия внутренних органов 7 вопросов Тест на тему Гормоны - определение, виды, функции, роль в организме человека 5 вопросов Тест на тему Лейкоциты в крови - строение, где образуются и разрушаются, норма содержания 5 вопросов.

Тест на тему Артикли в английском языке - правила употребления 5 вопросов Тест на тему Множественное число существительных в английском языке 5 вопросов Тест на тему Глагол to be - правило употребления в английском языке 10 вопросов. Тест на тему Планеты солнечной системы - расположение по порядку и краткая характеристика 10 вопросов Тест на тему Вращение Земли вокруг Солнца - период и скорость обращения, географические следствия 10 вопросов Тест на тему Луна планета - размеры, влияние на Землю, интересные факты 6 вопросов.

Тест на тему Одноклеточные организмы - строение , формы и признаки представителей 8 вопросов Тест на тему Бесполое размножение - виды, формы и биологическое значение процесса 9 вопросов Тест на тему Синтез АТФ - структура, функции и пути образования аденозинтрифосфорной кислоты 7 вопросов Тест на тему Биогеоценоз - определение, структура и свойства 5 вопросов.

Тест на тему Символизм в литературе - основные черты и представители направления 6 вопросов Тест на тему "У Лукоморья дуб зеленый" - анализ стихотворения Александра Сергеевича Пушкина 8 вопросов Тест на тему Родион Раскольников и Соня Мармеладова - история взаимоотношений в романе Ф. Шолохова "Тихий дон" 7 вопросов.

Тест на тему Отечественная война года - причины, основные сражения, итоги 7 вопросов Тест на тему Правление Ивана Грозного - внутренняя и внешняя политика 7 вопросов Тест на тему Образование СССР - причины, этапы становления, состав, итоги 6 вопросов Тест на тему Крещение руси князем Владимиром - причины, история, значение принятия христианства 6 вопросов. Тест на тему Принципы обучения в педагогике 5 вопросов Тест на тему Игры для первоклассников - примеры и правила популярных игр для детей лет 5 вопросов.

Тест на тему Пищевая цепочка в природе - звенья, схемы и примеры цепей 5 вопросов Тест на тему Экологические факторы - классификация, примеры, общие закономерности воздействия 5 вопросов Тест на тему Биосфера - определение, состав, свойства, границы 5 вопросов Тест на тему Возникновение жизни на земле 6 вопросов.

Тест на тему Цена это 10 вопросов Тест на тему Бюджетирование - понятие, виды, цели, функции, методы 5 вопросов Тест на тему Валютный курс это 7 вопросов Тест на тему Анализ финансового состояния предприятия 7 вопросов. Тест на тему Права и свободы человека и гражданина 5 вопросов Тест на тему Унитарное предприятие - виды, признаки, участники, особенности 7 вопросов Тест на тему Формы собственности - типы и виды и их характеристика 7 вопросов Тест на тему Предпринимательское право - понятие, принципы, предмет и объект, функции 5 вопросов.

Тест на тему Классификация товаров - виды и типы товарных групп с примерами 7 вопросов Тест на тему Штрих-код — виды систем, назначение, кодировка разных стран мира 5 вопросов Тест на тему Товар - определение, виды, признаки, свойства 10 вопросов. Тест на тему Ликвидность предприятия - определение, виды, формула расчета 7 вопросов Тест на тему Процентная ставка - понятие, виды, методы расчета и начисления 5 вопросов Тест на тему Финансы - определние, сущность, основные функции, виды 7 вопросов Тест на тему Коммерческая деятельность - сущность и содержание 7 вопросов.

Тест на тему Статистическое наблюдение - виды, способы, последовательность этапов 6 вопросов Тест на тему Социальный контроль - понятие и функции, формы и методы, значение 5 вопросов Тест на тему Анкетирование - правила составления и виды вопросов, оформление результатов 5 вопросов Тест на тему Социальная группа — понятие, типы, критерии выделения 8 вопросов. Тест на тему Маркетинг - определение, цели и задачи, функции 7 вопросов Тест на тему Маркетинговые исследования - виды, методы, этапы проведения, анализ 6 вопросов Тест на тему Пиар public relations - определение в маркетинге, функции, виды 6 вопросов.

Тест на тему Деятельность человека - основные виды и характеристики 7 вопросов Тест на тему Воздушно-десантные войска ВДВ - история создания, подразделения, оснащение 7 вопросов Тест на тему Субъекты РФ - количество, виды, правовой статус 7 вопросов Тест на тему Социальные нормы - понятие, виды и характеристка, функции, примеры 6 вопросов.

Тест на тему Искусство - определение, виды и их характеристика, роль искусства в жизни 7 вопросов Тест на тему Описание картины Васнецова "Три богатыря" 8 вопросов Тест на тему Культура - понятие, основные формы и разновидности 5 вопросов. Тест на тему Что такое угол 5 вопросов Тест на тему Деление в столбик — подробное описание алгоритма решения задач, примеры 10 вопросов Тест на тему Вычитание дробей - правила и примеры с решениями 5 вопросов Тест на тему Модуль числа - свойства, действия, как решать уравнения и неравенства с модулем 10 вопросов.

Тест на тему Ислам - история возникновения религии, основные положения 7 вопросов Тест на тему Мышление - определение, виды, функции, свойства 5 вопросов Тест на тему Что такое мораль, ее категории и функции 6 вопросов Тест на тему Буддизм - кратко о религии история возникновения, основные положения, священные книги 6 вопросов. Тест на тему Безличные предложения в русском языке 8 вопросов Тест на тему Ударение в словах в русском языке - правила и проверка постановки 5 вопросов Тест на тему Морфемный разбор слова - правила выполнения с примерами 5 вопросов Тест на тему Сложноподчиненные предложения в русском языке 6 вопросов.

Тест на тему Мотивация - определение, виды и типы в психологии, менеджменте 5 вопросов Тест на тему Интеллект - понятие, признаки, как развивать, оценка 5 вопросов Тест на тему Социализация личности - понятие и сущность, агенты, примеры 5 вопросов Тест на тему Типы темперамента и их психологическая характеристика 5 вопросов.

Тест на тему Органы исполнительной власти РФ - понятие и правовой статус, структура и фунции 7 вопросов Тест на тему Европейский союз - история создания, цели, состав 5 вопросов Тест на тему Тоталитаризм - определение, характерные черты, плюсы и минусы идеологии 5 вопросов Тест на тему Политическая идеология - определение понятия, функции, классификация, особенности 5 вопросов.

Тест на тему Виды писем - образцы, примеры и правила написания 6 вопросов Тест на тему Должностная инструкция - правила составления и примеры 5 вопросов Тест на тему Виды документов - классификация по назначению и по форме документирования 9 вопросов.

Тест на тему Оборотные средства предприятия, их структура, учет и анализ 7 вопросов Тест на тему Бюджетная классификация - определение, структура 7 вопросов Тест на тему Калькуляция - основные понятия, примеры расчетов себестоимости 7 вопросов Тест на тему Бухгалтерский учет материально-производственных запасов на предприятии 8 вопросов.

Тест на тему Пистолет Макарова - шпаргалка по тактико-техническим характеристикам 9 вопросов Тест на тему Чрезвычайная ситуация - понятие, типы ЧС, причины возникновения, стадии развития 7 вопросов Тест на тему Вооруженные силы Российской Федерации — организационная структура и предназначение 7 вопросов Тест на тему ВМФ Военно-Морской флот России - структура, история, состав 7 вопросов. Тест на тему "РОзлив" или "рАзлив" - как правильно писать и ставить ударение?

Тест на тему Перу - географическое положение, климат и достопримечательности 9 вопросов Тест на тему Климатические пояса Земли - характеристика и особенности 8 вопросов Тест на тему Тайга - географическое положение, животный и растительный мир, особенности и характеристика природной зоны 7 вопросов Тест на тему Озеро - определение, классификация, признаки 6 вопросов.

Тест на тему Братья Гримм - биография, жизнь и творчество немецких писателей 10 вопросов Тест на тему Тамерлан - биография, жизнь и завоевания великого полководца 10 вопросов Тест на тему Максим Горький - биография, кратко самое важное, интересные факты из жизни писателя 9 вопросов Тест на тему Блок Александр Александрович - биография, жизненный и творческий путь 11 вопросов.

Тест на тему Колебательный контур - формулы, схема и функции 7 вопросов Тест на тему Магнитный поток - определение, формулы и расчеты индукции 5 вопросов. Тест на тему Двоеточие - правила постановки в русском языке с примерами 6 вопросов. Тест на тему "Ночь перед Рождеством" - краткое содержание повести Н.

Чтобы понять всю физическую суть золотого закона механики, необходимо познакомиться с таким важным понятием, как момент силы. Пусть существует некоторая система, которая состоит из следующих элементов:.

Код ОГЭ 1. Простые механизмы. Момент силы. Условие равновесия рычага. Подвижный и неподвижный блоки. КПД простых механизмов. Простыми механизмами называются устройства, позволяющие совершить работу без применения источников немеханической энергии.

С их помощью можно получить выигрыш в силе или изменить направление её действия. Золотое правило механики : При отсутствии трения выигрыш в силе равен проигрышу в расстоянии простые механизмы не дают выигрыша в работе. Условие равновесия рычага : Суммарный момент сил, вращающих рычаг по часовой стрелке, равен суммарному моменту сил, вращающих рычаг против часовой стрелки.

Плечо силы l или d относительно указанной точки — кратчайшее расстояние от точки до линии действия силы, то есть длина перпендикуляра, опущенного из точки на линию действия силы. Линия действия силы — прямая линия, на которой лежит вектор силы. Равновесие рычага. Ваш e-mail не будет опубликован.

Апрель 12, Категории Физика Физика 9. Теги 9 класс. Добавить комментарий Отменить ответ Ваш e-mail не будет опубликован.

На протяжении многих столетий человек использует для совершения механической работы различные предметы и приспособления — простые механизмы. Различают следующие простые механизмы: рычаг, блок, ворот, винт, наклонная плоскость. Рычаг представляет собой твердое тело, которое может вращаться вокруг неподвижной опоры. Кратчайшее расстояние между точкой опоры и прямой, вдоль которой действует на рычаг сила, называется плечом силы. Равные веса, находящиеся на равных расстояниях от точки опоры , находятся в равновесии, а равные веса, находящиеся на неравных расстояниях, не находятся в равновесии, но перевес происходит в сторону того веса, который находится на большем расстоянии.

Код ОГЭ 1. Простые механизмы. Момент силы.

.

.

Узнаем золотое правило механики. Выведем формулу силы для наклонной плоскости. Вспомним подвижный блок.

.

.

.

.

.

Комментарии 0
Спасибо! Ваш комментарий появится после проверки.
Добавить комментарий

  1. Пока нет комментариев.