Використання важеля у природі. Досліджуємо механізм "Важіль

«Перші кроки до науки»

Муніципальне бюджетне загальноосвітня установасередня загальноосвітня школаз поглибленим вивченням окремих предметів№32 р.о.Самара

Секція: Фізика

Тема:«Сила є! Розуму не треба?

Абрамов Данило,

учень 4 Б класу

МБОУ ЗОШ №32

г.о. Самара

Керівник роботи

Зіберт Галина Іванівна,

вчитель початкових класів

м.Самара, 2015

Зміст

I. Введення ……………………………………………………………………..3

II. Основна частина. Важель та його різновиди……………………………...5

III. Практична частина…………………………………………………..…..11

3.1 Важелі в техніці та побуті ……………………………………………...….11

3.2. Лабораторна роботана тему

«З'ясування умов рівноваги важеля» ……………………...…….12

3.3. Експерименти в домашніх умовах …………………………………13

3.4. Виготовлення пристроїв та моделей, що працюють за принципом

важеля ……………………………………………….…………………...15

IV. Заключение …………………………….…………………………..….….17

Література ……………………………………………..………………….…..18

Додатки……………………………………………………………………...19

Вступ

Якось ми всією родиною поїхали машиною до лісу. Все було просто чудово, якби не почався дощ. Він змусив нас повернутись і поїхати додому. І, звичайно ж, на дорозі, що розмокнула від дощу, ми застрягли. Всі спроби виштовхати машину були марними… І тоді мій тато сказав: «От би нам зараз, синку, на допомогу силач якогось!». Але силачів та богатирів поблизу не виявилося, а під'їхав трактор. Він розмотав лебідку, прив'язав трос до нашої машини і за 5 хвилин витяг її.

Я завжди дуже хотів бути сильним, справжнім помічником і бути схожим на російських богатирів – добрих, чесних, сильних та спритних. Але тут я поставив собі запитання: «Яким чином деякі люди можуть виконувати такі, здавалося б, непосильні для простої людинизавдання?»

Я висунувгіпотезу - швидше за все, існують механізми, які допомагають людині стати сильнішими.(Див. слайд 1).

Ціль дослідження : з'ясувати принцип роботи найпростіших механізмів.(Див. слайд 1).

У пошуках відповіді звернувся до науки фізики. Я дізнався, що сила самої людини обмежена, тому вона часто застосовує пристрої, що дозволяють збільшити силу її дії.Такі пристрої називають простими механізмами. До них відносяться: важіль та його різновиди – блок та воріт; похила площината її різновиди - клин і гвинт.

Завдання :

1. дізнатися про походження та види важеля;

2. провести досліди з важелем;

3. за допомогою дорослих змоделювати пристрої, що працюють за принципом важеля;

4. підготувати електронну презентаціюза наслідками дослідження.(Див. слайд 1).

Об'єкт: важіль.

Предмет: застосування важелів у житті людей.

Методи : пошук інформації в літературі та Інтернеті, спостереження, опис та вимірювання, дослідно - експериментальна робота, моделювання.

II . Важель та його різновиди.

"Дайте мені точку опори, і я переверну Землю!"

Архімед

Людина – істота розумна. Саме розум завжди давав йому можливість створювати пристосування, що робили його сильнішим чи швидшим за звіра, жити в умовах, в яких він без цих речей не міг би вижити.

Одним із перших таких пристроїв став важіль. Ще первісна людина перетворила звичайну жердину на інструмент для підняття ваги. Підсунувши довгу палицю під камінь і сперши її на шматок дерева, що служила опорою, можна було без проблем перемістити камінь в інше місце. Чим довша жердина, тим легше працювати. Винахід важеля просунуло первісної людинишляхом його розвитку.

Мотика і весло були винайдені людиною для зменшення сили, яку необхідно було прикладати для виконання якоїсь роботи.(Див. слайд 1).

У п'ятому тисячолітті до н.е. в Месопотамії застосовувалися ваги, використовували принцип важеля задля досягнення рівноваги.

Без важеля було б неможливо підняти важкі кам'яні плити при будівництві пірамід Стародавньому Єгипті. Для зведення піраміди Хеопса, що має висоту 147 м, було використано 2300000 кам'яних брил, найменша з яких мала масу 2,5 т.

Близько 1500 до нашої ери в Єгипті та Індії з'являється шадуф - прабатько сучасних кранів, пристрій для піднімання судин з водою.У Росії так само використовувався такий пристрій для підняття води з колодязя і називався він «Журавель».

Таким чином ми не знаємо ні імені автора важеля, ні точної дати його винаходу. Але з повною впевненістю можемо стверджувати, що давні люди без математичних правил і законів фізики вигадали і широко використовували прості механізми, спираючись на свою інтуїцію та досвід.

2.2 Архімед – механік.

Важіль, блок, похила площина зацікавили вченого Архімеда, який проживав у Стародавню Греціюза часів античності. У III столітті до зв. е. Архімед дав перше письмове пояснення принципу роботи важеля, зв'язавши поняття сили, вантажу та плеча. Закон рівноваги, сформульований ним, використовується і досі звучить як:«Важіль знаходиться в рівновазі тоді, коли сили, що діють на нього, назад порпорційні плечам цих сил». Архімед виклав повну теоріюважеля та успішно застосовував її на практиці. Плутарх повідомляє, що Архімед побудував у порту Сіракуз чимало блочно-важільних механізмів для полегшення підйому та транспортування важких вантажів. Винайдений ним архімедів гвинт (шнек) для вичерпування води досі застосовується у Єгипті.Архімед є першим теоретиком механіки. Він починає свою книгу «Про рівновагу плоских фігур»з доказу закону важеля.(Див. слайд 1).

Легенда розповідає, що побудований Гієроном у подарунок єгипетському цареві Птолемею важкий багатопалубний корабель «Сіракузія» ніяк не вдавалося спустити на воду. Архімед спорудив систему блоків (поліспаст), за допомогою якої він зміг зробити цю роботу одним рухом руки. За легендою, Архімед заявив при цьому: «Будь у моєму розпорядженні інша Земля, на яку можна було б встати, я зрушив би з нашого місця» (в іншому варіанті: «Дайте мені точку опори, і я переверну світ»).(Див. слайд 1).

Інженерний генійАрхімед з особливою силою проявився під час облоги Сіракуз римлянами в 212 році до н. е. під час Другої Пунічної війни. Адже в цей час йому було вже 75 років!Архімед створив метальні машини, здатні кидати з великою швидкістюкаміння масою близько 250 кг і механізми, що кидають з берега на судна важкі колоди. У Останніми рокамибуло проведено кілька експериментів з метою перевірки правдивості опису цієї «надзброї старовини». Збудована конструкція показала свою повну працездатність.

Так звана «Лапа Архімеда» була унікальною підйомною машиною - прообразом сучасного крана. Це був величезний важіль, який виступає за міську стінуі оснащений противагою.(Див. слайд 1).

Знаменитий історикПолібій писав, що коли римський корабель намагався пристати до берега біля Сіракуз, ця машина, керована спеціально навченою людиною, захоплювала ніс корабля і перевертала його. Римляни змушені були відмовитися від думки взяти місто штурмом і перейшли до облоги. Полібій писав: «Така чудова сила однієї людини, одного обдарування, вміло спрямованого на якусь справу… римляни могли б швидко опанувати місто, якби хтось вилучив із середовища сиракузян одного старця».

Оцінюючи роль Архімеда – механіка, хочеться відзначити, що він зробив відповідні розрахунки та сконструював складніші механізми, які могли посилювати та перетворювати рухи. Завдяки Архімеду людство навчилося спускати на воду великі кораблібудувати бойові машини.

2.3 Що таке важіль.

І все-таки сила людини обмежена, тому вона часто застосовує пристрої (або пристосування), що дозволяють перетворити силу людини на силу, значно більшу. Тяжкий предмет (камінь, шафа, верстат), який неможливо пересунути безпосередньо, зрушують з місця за допомогою досить довгої та міцної палиці – важеля.

Важель є твердим тілом, здатним обертатися навколо нерухомої опори. У важеля є два плечі. Плечо - це відстань від точки опори до точки застосування сили. Як важіль можуть бути використані брухт, дошка тощо подібні предмети. Існують закономірності:(Див. слайд 1).

1) чим довше плече, тим менше потрібно сили, щоб підняти один і той же вантаж;

2) чим довше плече, тим більший шляхвоно проходить;

3) у скільки разів більше плече важеля, у стільки разів менше має бути вантаж для підтримки рівноваги.

Дані закономірності мені вдалося сформулювати мовою, зрозумілою учням початкової школи, т.к. ми не знайомі ще з зворотною пропорційністюта властивостями пропорцій. А наочно переконатися у справедливості закономірностей допомогла саморобна лабораторна установка – важіль, виготовлений із конструктора «Лего».

Розрізняють два види важелів.

У важеля 1-го роду нерухома точка опори розташовується між лініями дії прикладених сил, а у важеля 2-го роду вона розташовується по одну сторону від них.(Див. слайд 1).

Використання важеля дозволяє отримати виграш у силі. Для розрахунку виграшу в силі, що отримується за допомогою важеля, слід знати правило, відкрите Архімедомще III в. до зв. е.

Отже,для того щоб урівноважити меншою силою велику силу, необхідно, щоб її плече перевищувало плече більшої сили .

Відколи Архімед встановив правило важеля, воно проіснувало у первозданному вигляді майже 1900 років.

Отже, найчастіше важіль застосовують у тому, щоб отримати виграш у силі, тобто. збільшити силу, що діє на тіло, у кілька разів.

2. 4. Різновиди важеля

Різновидами важеля є два простих механізми: блок та воріт.(Див. слайд 1).

Блок являє собою пристрій, що має форму колеса з жолобом, яким пропускають мотузку, трос або ланцюг.

Розрізняють два основні види блоків - рухомий та нерухомий.(Див. слайд 1).

У нерухомого блоку вісь закріплена і під час підйому вантажів не піднімається і опускається, а рухомого блоку вісь переміщається разом із вантажем. Нерухомий блок не дає виграшу у силі. Його застосовують для того, щоб змінити напрямок дії сили. Так, наприклад, прикладаючи до мотузки, перекинутої через такий блок силу, спрямовану вниз, ми змушуємо вантаж підніматися вгору.

Інакше справа з рухомим блоком. Цей блок дозволяє невеликою силоюврівноважити силу, вдвічі більшу.

Насправді часто застосовують комбінацію рухомого блоку з нерухомим. Це дозволяє змінити напрямок силового впливу з одночасним дворазовим виграшем у силі.

Для отримання більшого виграшу в силі застосовують вантажопідйомний механізмполіспастом . Грецьке слово"поліспаст" утворено з двох коренів: "полі" - багато і "спао" - тягну, так що в цілому виходить "багатотяг".(Див. слайд 1).

Поліспаст є комбінацією з двох обойм, одна з яких складається з трьох нерухомих блоків, а інша - з трьох рухомих блоків. Оскільки кожен із рухомих блоків подвоює силу тяги, то загалом поліспаст дає шестиразовий виграш у силі.

Ворот складається з циліндра (барабану) і прикріпленої до нього рукоятки. Цей простий механізм був винайдений у давнину. Найчастіше його застосовували для підйому води з колодязів.(Див. слайд 1).

Більш досконалим механізмом є лебідка. Вона є поєднанням воріт з двома зубчастими колесами різного діаметру. Лебідку можна як комбінацію двох воріт.(Див. слайд 1).

Багатовікова практика довела, що жоден із механізмів не дає виграшу у роботі. Застосовують їх для того, щоб в залежності від умов роботи виграти в силі або шляху. Вже давнім вченим було відомо правило: у скільки разів ми виграємо в силі, у стільки ж разів програємо на відстані. Це правило назвали «золотим правилом» механіки. Його автором є давньогрецький вчений Герон Олександрійський, який жив уIвіці н.е.(Див. слайд 1).

III . Практична частина.

Вивчивши теоретичний матеріалпро історію важеля, про його першовідкривача, про принцип дії та різновиди я вирішив провести дослідження.

3.1. Важелі в техніці та в побуті.

В нашому сучасному світіважелі знаходять широке застосування як у природі, так і в рукотворному світі, створений людиною. Практично будь-який механізм, що перетворює механічний рух, у тому чи іншому вигляді використовує важелі.

Важелі зустрічаються в різних частинахтіла людини та тварин. Це, наприклад, кінцівки, щелепи. Багато важелів можна побачити в тілі комах та птахів.

Важелі також поширені і в побуті, це і водопровідний кран, і двері, і різні кухонні прилади.(Див. слайд 1).

Правило важеля лежить в основі дії важелів, різного родуінструментів та пристроїв, які застосовуються там, де потрібен виграш у силі чи відстані.(Див. слайд 1).

Виграш у силі та на відстані ми можемо спостерігати при роботі з ножицями. Ножиці - це важіль, вісь обертання якого проходить через гвинт, що з'єднує обидві половини ножиць. Залежно від призначення ножиць, їх пристрій буває різним. Ножиці, призначені для різання паперу, мають довгі леза та майже таку ж довжину ручки.Для різання паперу не потрібно великої силиа довгим лезом зручніше різати по прямій лінії. У даному випадкуми маємо виграш на відстані. Ножиці для різання листового металумають ручки набагато довші за леза, тому що сила опору металу велика і для її врівноважування плече чинної силидоводиться значно збільшувати. Ще більша різниця між довжиною ручок та відстанню ріжучої частини та осі обертання в кусачках, призначених для перекушування дроту. Очевидно, що у цих випадках має місце виграш у силі. (Див. слайд 1).

Важелі використовуються і в інших інструментах - це рукоятки лещат і верстатів, важелі верстатів, теслярські інструменти, інструменти рятувальників і т.д.(Див. слайд 1).

Звичайно ж, важелі різного видупоширені у техніці. Найкращі прості прикладиїх застосування – цеважіль перемикання коробки передач в автомобілі, педалі автомобіля або трактора, ручне гальмо велосипеда.(Див. слайд 1).

Навіть ручка швейної машини та клавіші піаніно – це теж важелі.(Див. слайд 1).

Усі ми любимо спорт! І якщо уважно подивитися, ми побачимо, що в цій галузі також застосовуються важелі.Стрибки у висоту з жердиноюдуже наочний приклад, п За допомогою важеля довжиною близько трьох метрів і правильного докладання зусилля спортсмен злітає на запаморочливу висоту до шести метрів. Крім цього, важелями забезпечені багато спортивних снарядів.(Див. слайд 1).

На будь-якому будівельному майданчику працюють екскаватори та баштові підйомні крани – це поєднання важелів, блоків, комірів. Залежно від "спеціальності" крани мають різні конструкціїта характеристики.(Див. слайд 1).

Широке застосуванняважелі знайшли і в сільському господарстві- Трактори, комбайни, сівалки та інші механізми.(Див. слайд 1).

Отже,в більшості випадків прості механізми (грец. "механе" - машина, зброя) застосовують для того, щоб отримати виграш в силі.

3.2. Лабораторна робота

Устаткування Кабіна: важіль на штативі, набір вантажів, лінійка.

Ціль : з'ясувати умови рівноваги важеля

Хід роботи.

1. Шляхом обертання гайок на кінцях важеля врівноважив його так, щоб він розташувався горизонтально.

2. Підвісив три вантажі до лівого плеча важеля на відстані 7 см від осі обертання.

3. Шляхом проб встановив місце правому плечі важеля, якого слід підвісити один вантаж, щоб врівноважити три попередніх. Виміряв відстань від місця до осі обертання.

4. Вважаючи, кожен вантаж важить 1 Н, заповнив таблицю.

5. Зробив висновок про справедливість правила рівноваги важеля.

(Див. слайд 1).

l2 : l1

7 см

21 см

10 см

20 см

9 см

4Н

18 см

2Н

3.3.Експерименти в домашніх умовах.

Користуючись книгою Я.І. Перельмана « Цікава фізика» та матеріалами Інтернет – сайтів «Класна фізика» та «Фізика навколо нас» провів цікаві експериментиз важелями.

1. Машинки. (Див. слайд 1).

Я взяв велику та маленьку іграшкові машинки. Поставив їх на кінці лінійки, покладеної серединою на олівець. Велика машина перетягнула, т.к. вона важча. Якщо зрушити олівець ближче до великої машинки, вони врівноважуються. Коли я посунув олівець ще ближче до великої машинки, маленька переважила.

2. Скільки сили у пальцях?

Я взяв дві круглі зубочистки. Поклав одну зубочистку серединою на середній палець(ближче до нігтя), а на кінці - вказівний та безіменний. Спробував зламати зубочистку, натиснувши на неї вказівним та безіменним пальцями. Пересунув зубочистку на середину пальця. Знову спробував зламати зубочистку. Коли зубочистка знаходилася на кінчиках пальців, зламати її майже неможливо (пальці виконали роль важеля другого роду, схожого на щипці для колки горіхів). Крапка опори знаходиться там, де починаються пальці.Що далі від точки опори знаходиться зубочистка, то більше сили потрібно докласти. ?????

3. Поліспаст.

Прив'язав мотузку до ручки лижної палиці. Помістив обидві ціпки на відстань 50 см один від одного і три рази обернув їх ручки мотузкою. Потягнув вільний кінець мотузки, коли мої помічники намагалися роз'єднати палиці. Незважаючи на те, що друзі намагаються розвести ціпки в сторони, я сама можу зрушити їх разом. (Палиці та мотузка поводяться, як поліспаст - прикладена мною сила примножується завдяки мотузці, намотаній на ручки палиць, тому я виграю в силі майже вп'ятеро порівняно з моїми помічниками.

4. Важіль. (Див. слайд 1).

Звичайна палиця стала для людини важелем - найпростішим механізмом. На звичайній палиці дуже зручно вдвох переносити вантаж. Користуючись нею, можна легко піднімати та пересувати тяжкості.

Досвід 1. Я взяв не дуже довгу палицю, просунув її під ручку валізи і, запросивши на допомогу товариша, ми підняли вдвох валізу. Якщо валіза знаходиться точно посередині, то кожен із нас навантажений однаково. Коли ми зрушили валізу до одного з кінців палиці, все змінилося. Легшим вантаж став для того, хто тримає довгий кінець. Змінилися плечі важеля, змінилося й співвідношення сил, які утримують вантаж у піднятому положенні. Руки кожного з нас є опорою важеля, і якщо відстань до вантажу буде меншою, то навантаження на цю точку опори буде більшим.

Досвід 2 . Я взяв невеликий ціпок і біля одного з її кінців збоку вбив цвях. Надів на цей кінець праску (цвях потрібен для того, щоб праска не сковзнула на підлогу) і поклав важіль на спинку стільця. Тримаючи важіль за вільний кінець, рухав його, наближаючи точку опори до вантажу, то видаляючи від нього. Я переконався, що чим більша відстаньвід руки до точки опори, тим легше утримати вантаж. Той самий результат я отримав, коли пересував руку вздовж важеля до точки опори, залишаючи незмінною відстань від опори до вантажу.

5. Витягаю цвях.

Використовуючи молоток, я забив цвях у шматок деревини на 2/3 його довжини. Спробував витягнути руками цвях зі шматка дерева. У мене нічого не вийшло, як я не намагався. Тоді я взяв цвяходер і легко з його допомогою витягнув цвях. Гвоздодер у моєму випадку діє як важіль,який є простим апаратом, що використовується дляподолання опору у другій точці шляхом застосування сили.

3.4. Виготовлення пристроїв та моделей, що працюють за принципом важеля.

Застосувавши знання, отримані щодо важеля, виготовив з допомогою тата такі пристрої та моделі.

1. Лебідка своїми руками. (Див. слайд 1).

Від поганої дорогиніхто не застрахований, і якщо ваш автомобіль міцно загруз у бруді, врятувати його допоможе тільки лебідка. Чи варто витрачати величезну суму грошей на дорогу річ і купувати її в магазині, коли можна зробити лебідку своїми руками.

Нам знадобилося:

Вісь для обертання і 2 відповідні трубки більшого та меншого діаметра;

Міцний трос;

Хід роботи:

Наша лебідка, зроблена своїми руками, працює за принципом важеля. Для основи саморобної лебідки може бути відрізок труби. Щоб привести в роботу трубу, її необхідно надіти на вісь та закріпити тросом. Петлю троса необхідно намотати кілька разів навколо труби та насадити на будь-яку ручку.

При повороті ручки труба обертатиметься по осі, а трос намотуватиметься на неї. Така лебідка стане в нагоді не тільки, щоб витягувати автомобіль з бруду, але й для переміщення різних вантажів, наприклад, на дачі.

2. Поліспаст. (Див. слайд 1).

Я взяв міцний капроновий шнур, 2 окремі блоки, вантаж. Зібрав комбінацію з 1 рухомого та 1 нерухомого блоку та закріпив їх.Тепер я можу піднімати легко вантажі, які без поліспаста не міг просто утримати в руці.

Провівши досвід із динамометром, я переконався, що поліспаст дає дворазовий виграш у силі!

IV . Висновок.

В результаті проведеної роботи я переконався у наступному правилі- у скільки разів ми виграємо в силі, у стільки ж разів програємо на відстані.

Я дізнався про історію важеля, про його першовідкривача, про принцип дії та різновиди.

Важелі різних видівзустрічаються в повсякденному життіна кожному кроці:

Тачку легше везти, якщо має довгі ручки;

Цвях висмикнути легше, якщо гвоздодер має велику довжину;

Гайку загорнути значно легше ключем із довгою рукояткою.

Ніколи не варто забувати про «золоте правило» механіки, який спрощено виглядає так: виграш у силі – програш у дорозі. Іноді варто пожертвувати більше коротким шляхомвиграти в силі. Робота все одно буде та сама, але зробити її легше тому, що збільшенню шляху відповідає і збільшення часу. А за більший проміжок часу зробити роботу легше - це ясно кожному.

При конструюванні машин буває навпаки, коли жертвувати доводиться силою, щоб виграти в дорозі, виграти в часі.

У процесі роботи над темою я на власний досвідпереконався, що важіль та його різновиди дійсно дають людині виграш у силі або у відстані, або застосовуються для зручності. Таким чином підтвердив свою гіпотезу, що не кожен силач обов'язково сильний. Тепер я стаю сильнішим не тільки завдяки щоденним фізичним тренуванням, а й застосовуючи нові отримані знання. Назва моєї роботи в жодному разі не можна вимовляти з стверджувальною інтонацією. Навпаки, є розум – буде сила. Матеріали мого дослідження безперечно знадобляться на уроках навколишнього світу в початковій школі, А може бути, і на уроках фізики в 7-му класі.

На закінчення хочеться згадати слова Їжачка з чудової казки Володимира Сутєєва «Паличка - виручалочка»: «Палицю завжди знайти можна, а от виручалочку, - а виручалочка-то ось вона де!».

Література

1. Балашов М.М. фізика. - М.: Просвітництво, 1994.

2. Кац Ц.Б. Біофізика під час уроків фізики. - М.: Просвітництво, 1988.

3. Перельман Я.І. Цікава фізика. Книга 1. - М.: Наука, 1979.

4. Фізика. 7 клас / Громов С.В., Батьківщина Н.А. - М.: Просвітництво, 2000.

5. Фізика.7 клас / Перишкін А.В., Батьківщина Н.А. - М.: Дроф, 2003.

6. Енциклопедія для дітей. Т. 14 - Техніка. - М.: Аваста +, 2000.

7. Я пізнаю світ. Дитяча енциклопедія – Світ чудового. - М.: Астрель, 2004.

додаток

Фотозвіт

Лабораторна робота"З'ясування умов рівноваги важеля"

Мої експерименти http://vse-svoimiruchkami.ru/glavnaya/ )

Виготовлення поліспасту

Міський тур міжшкільної конференції

"Перші кроки в науку".

Назва роботи«Сила є! Розуму не треба?

Учень (прізвище, ім'я повністю)Абрамов Данило

МБОУ ЗОШ ________32__клас________________ 4 Б

Керівник роботиЗіберт Галина Іванівна

Тип роботи (проект / реферат / дослідження)дослідження

Критерії оцінювання роботи

1) Дотримання вимог щодо оформлення роботи.Усі вимоги дотримані .

2) Обсяг вивченого матеріалу:пошук інформації в літературі та Інтернеті, спостереження, опис та вимірювання, дослідно-експериментальна робота, моделювання.

3) Пізнавальна цінність, актуальність, практична та теоретична значимістьвивченого матеріалу.У роботі вивчено походження та види важелів, проведено досліди з важелем, змодельовано пристрої, що працюють за принципом важеля.

4) Проблема, гіпотеза, ціль, завдання роботи.Гіпотеза: швидше за все, існують механізми, які допомагають людині стати сильнішими. Мета: з'ясувати принцип роботи найпростіших механізмів. Завдання: провести експерименти з виявлення властивостей важеля і принципу його роботи.

5) Дослідницька майстерність (аргументи, висновки; грамотність, логічність викладу матеріалу, дотримання наукового стилю викладу)Робота складена грамотно, дотриманий науковий стильвикладу, зроблено висновки щодо кожного досвіду та по роботі в цілому.

Підпис рецензента (розшифрування підпису)

Уюкіна Людмила Григорівна

«Важелі в природі та техніці» - Важелі в техніці. Важільні механізми. Архімед. Важелі в живій природі. Шипи спинного плавця. Важелі у членистоногих. Важелі в живій природі та техніці. Рухливі кістки. Важелі у двостулкових молюсків. Важельні механізми скелета.

«Важелі» - Тачка. Ножиці для різання металу. Точка опору. У якому разі вантаж нести легше? Воріт. Вісь обертання. Важелі в побуті, техніці та природі.

"Важіль" - Як можна ще застосувати важіль? Вантаж. Не всі однокласники можуть використовувати свої знання про важелі. Архімед, зв'язавши поняття сили, вантажу та плеча. За допомогою комп'ютерної програмирозраховувати важелі зручніше та швидше. Дорослі пояснили мені, що я застосувала двері як важіль. Важіль другого роду. Які ще властивості має важіль?

«Прості механізми – важіль» - Назва списку. Влаштування важеля. Застосування важелів. Який із важелів перебуватиме в рівновазі. Механізми. Прості механізми. Ножиці. Умова рівноваги важеля. Два види важелів. Закріплення. Плечо. Чому дверну ручку прикріплюють не до середини дверей. Пристосування. Важіль.

"Блок" - Застосування закону рівноваги важеля до блоку. « Золоте правиломеханіки. Отримуючи виграш у силі у 2 рази, програють у 2 рази на шляху. Рівність робіт під час використання рухомого блоку. Нерухомий блок. Комбінація блоків. Рівність робіт під час використання важеля. При використанні важеля виграшу у роботі не одержують.

«Важелі в побуті» - Різновиди важеля: блок та воріт. Нахилу площину клин гвинт. Рівноважність важеля. Механічна робота. А = fs. Клин та гвинт. Важіль блок воріт. Важелі в техніці та побуті: ваги одночашкові важільні. Важелі в техніці та побуті: прес з важелем. Прості механізми. Важіль. Що може використовувати людина для роботи?

"Я Землю міг би повернути важелем, лише дайте мені точку опори"

Архімед

Важіль- один з найбільш поширених та простих типівмеханізмів у світі, присутній як у природі, так і у створеному людиною світі.Важелем називають тверде тіло, яке може обертатися навколо деякої осі. Важель - це необов'язково довгий і тонкий предмет.

Тіло людини як важіль

У скелеті тварин і людини всі кістки, що мають деяку свободу руху, є важелями, наприклад, у людини кістки кінцівок, Нижня щелепа, череп, пальці фаланги.

Погляньмо на ліктьовий суглоб. Променева і плечова кістки з'єднаються разом хрящем, до них приєднуються м'язи біцепса і трицепса. Ось ми і отримуємо найпростіший механізмважеля.

Якщо ви тримаєте в руці гантель вагою 3 кг, яке зусилля при цьому розвиває ваш м'яз? Місце з'єднання кістки та м'яза ділить кістку у співвідношенні 1 до 8, отже, м'яз розвиває зусилля в 24 кг! Виходить, ми сильніші за самих себе. Але важільна система нашого скелета не дозволяє нам повною мірою використати нашу силу.

Наочний прикладбільше вдалого застосуванняпереваг важеля в скелетно-м'язовій системі організму обернені задні коліна у багатьох тварин (усі види кішок, коні, і т.д.).

Їхні кістки довші за наші, а особливий пристрій їх задніх ніг дозволяє їм набагато ефективніше використовувати силу своїх м'язів. Так, безсумнівно, їхні м'язи набагато сильніші ніж у нас, але й вага їх більша на порядок.

Середньостатистичний кінь важить близько 450 кг, і при цьому може легко стрибнути на висоту близько двох метрів. Нам же з вами, щоб виконати такий стрибок, треба бути майстрами спорту зі стрибків у висоту, хоча ми важимо у 8-9 разів менше, ніж кінь.

Якщо ми згадали про стрибки у висоту, розглянемо варіанти застосування важеля, які придуманий людиною. Стрибки у висоту з жердиною – дуже наочний приклад.

За допомогою важеля довжиною близько трьох метрів (довжина жердини для стрибків у висоту близько п'яти метрів, отже, довге плече важеля, що починається в місці перегину жердини в момент стрибка, становить близько трьох метрів) і правильного докладання зусилля, спортсмен злітає на запаморочливу висоту до шести метрів.

Візьміть ручку, пишіть щось або малюйте та спостерігайте за ручкою та рухом пальців. Незабаром ви виявите, що ручка – це важіль. Знайдіть точку опори, оцініть плечі та переконайтеся, що і в цьому випадку ви програєте в силі, але виграєте у швидкості та відстані. Власне при листі сила тертя грифеля об папір невелика, тож м'язи пальців не надто напружуються. Але є такі види робіт, коли пальці повинні працювати на всю, долаючи значні сили, і при цьому здійснювати рухи виняткової точності: пальці хірурга, музиканта.

Важель у побуті

Важелі так само поширені і в побуті. Вам було б набагато складніше відкрити туго загвинчений водопровідний кран, якби у нього не було ручки в 4-6 см, яка є маленьким, але дуже ефективним важелем.

Те саме стосується гайкового ключа, яким ви відкручуєте або закручуєте болт або гайку. Чим довше ключ, тим легше вам буде відкрутити цю гайку, або навпаки, тим тугіше ви зможете її затягнути.

При роботі з особливо великими та важкими болтами та гайками, наприклад, при ремонті різних механізмів, автомобілів, верстатів, використовують гайкові ключі з рукояткою до метра.

Інший яскравий прикладважеля у повсякденному житті звичайнісінькі двері. Спробуйте відчинити двері, штовхаючи її біля кріплення петель. Двері будуть піддаватися дуже важко. Але що далі від дверних петель розташовуватиметься точка докладання зусилля, то легше вам буде відчинити двері.

У рослинах елементи важеля зустрічаються рідше, що пояснюється малою рухливістю рослинного організму. Типовий важіль – стовбур дерева та коріння. Корінь сосни або дуба, що глибоко йде в землю, чинять величезний опір, тому сосни і дуби майже ніколи не вивертаються з коренем. Навпаки, ялини, які часто мають поверхневу кореневу систему, перекидаються дуже легко.

«Колючі знаряддя» багатьох тварин і рослин – пазурі, роги, зуби та колючки – формою нагадують клин (видозмінена похила площина); клину подібна й загострена форма голови швидкохідних риб. Багато з цих клинів мають дуже гладкі тверді поверхні, чим і досягається їхня велика гострота.

Важелі в техніці

Звичайно, важелі так само повсюдно поширені і в техніці.

Простий механізм "важіль" має два різновиди: блок та воріт.

За допомогою важеля можна невеликою силою врівноважити велику силу. Розглянемо, наприклад, підйом відра з колодязя. Важелем є колодязний комір - колода з прикріпленою до нього вигнутою ручкою, або колесом.

Ось обертання воріт проходить крізь колоду. Меншою силою служить сила руки людини, а більшою силою - сила, з якою відро і частина ланцюга, що звисає, тягне вниз

Ще до нашої Ери люди почали застосовувати важелі у будівельній справі. Наприклад, на малюнку ви бачите використання важеля під час будівництва будівлі. Про те, що важелі, блоки та преси дозволяють отримати виграш у силі, ми вже знаємо. Однак чи "дарма" дається такий виграш?

При користуванні важелем довший його кінець проходить більший шлях. Таким чином, отримавши виграш у силі, ми отримуємо програш на відстані. Це означає, що піднімаючи маленькою силою вантаж великої ваги, ми змушені робити велике переміщення.

Найбільш очевидний приклад – важіль перемикання коробки передач в автомобілі. Коротке плече важеля та його частина, що ви бачите у салоні.

Довге плече важеля приховано під дном автомобіля, і довше короткого приблизно вдвічі. Коли ви переставляєте важіль з одного положення в інше, довге плече в коробці перемикає відповідні механізми.

Наприклад, у спортивних автомобілях, для швидше перемикання передач, важіль зазвичай встановлюють короткий, і діапазон його ходу так само роблять коротким.

Однак у цьому випадку водієві необхідно докладати більше зусиль, щоб переключити передачу. Навпаки, у великовантажних автомобілях, де механізми самі по собі важчі, важіль роблять довшими, і діапазон його ходу так само довшим, ніж у легковому автомобілі.

Простий механізм «похила площина» та її два різновиди – клин та гвинт

Похила площина застосовується для переміщення важких предметів на більш високий рівеньбез їх безпосереднього підняття. Якщо потрібно підняти вантаж на висоту, завжди легше скористатися пологим підйомом, ніж крутим. Причому, чим схил, тим легше виконати цю роботу.

Тіло на похилій площині утримується силою, яка... за величиною у стільки разів менша за вагу цього тіла, у скільки разів довжина похилої площини більша за її висоту.

Клин, що вбивається в поліно, діє на нього зверху донизу. При цьому він розсуває половинки, що утворюються вліво і вправо. Тобто клин змінює напрямок дії сили.

Таким чином, ми можемо переконатися в тому, що механізм важеля дуже поширений як у природі, так і в нашому. повсякденному побуті, та в різних механізмах.

Крім того, сила, з якою він розсуває половинки колоди, набагато більша за силу, з якою молот впливає на клин. Отже, клин змінює і числове значенняприкладеної сили.

Деревообробні та садові інструменти представляли клин – це струг, тесла, скоблі, лопата, мотика. Землю обробляли сохою, бороною. Збирали врожай за допомогою граблів, кіс, серпів.

Гвинт – це вид похилої площини. З його допомогою можна здобути значний виграш у силі.

Повертаючи гайку, надіту на болт, ми піднімаємо її по похилій площині і виграємо в силі.

Повертаючи рукоятку штопора за годинниковою стрілкою, ми викликаємо рух гвинта штопора вниз. Відбувається перетворення руху: обертальний рухштопора призводить до його поступального руху.

На питання Важелі в техніці, побуті та природі. Наведіть кілька прикладів. заданий автором МаШеньканайкраща відповідь це

механізмами, як:
похила площина,
за допомогою блоків,
використовують також клин, гвинт.

Приклади:

У побуті: ножиці, кусачки.
У природі: у самій людині.

Відповідь від хлібосольство[Новичок]
I don't know

Відповідь від Урій Короп[Новичок]
Важелі в техніці, побуті та природі.
ВАЖЕЛ, найпростіший механізм, що дозволяє меншою силою врівноважити велику;
являє собою тверде тілообертається навколо нерухомої опори.
Важіль використовується для отримання більшого зусилля на короткому плечі за допомогою
меншого зусилля на довгому плечі (або для отримання більшого переміщення на
довгому плечі за допомогою меншого переміщення на короткому плечі). Зробивши плече
важеля досить довгим, теоретично, можна розвинути будь-яке зусилля.
У багатьох випадках у повсякденному житті ми користуємося такими найпростішими
механізмами, як:
похила площина,
за допомогою блоків,
використовують також клин, гвинт.
Такі інструменти, як мотика або весло, застосовувалися, щоб зменшити силу,
яку потрібно було прикладати людині. Безмін, що дозволив змінювати
плече докладання сили, що зробило використання ваг більш зручним. приклад
складового важеля, що використовується в повсякденному житті, можна знайди в щипчиках
для нігтів. Підйомні крани, двигуни, плоскогубці, ножиці, а також тисячі
інших механізмів та інструментів використовують важелі у своїй конструкції.
Приклади:
У техніці: піаніно, друкарська машинка.
У побуті: ножиці, кусачки.
У природі: у самій людині.

Відповідь від Врівень[активний]
наприклад гойдалки або важіль управління ножиці наші руки теж є важелями і так само наші ноги точніше наше все тіло як важіль у птахів або ссавців або парнокопитних сімейства котячих сімейства собачих у всіх всіх

Відповідь від хмиз[Новичок]
Прикладом найпростіших важелів можуть бути ножиці, кусачки, ножиці для різання металу, плоскогубці, долото, стамеска, брухт, застосування столярного молотка (має роздвоєний задок), для висмикування цвяхів.
Важелі різного виду є у багатьох машин: ручка швейної машини, педалі або ручне гальмо велосипеда, клавіші піаніно - все це приклади важелів. Підйомний кран, екскаватор, тачка, катапульта, воріт колодязя та багато інших пристроїв використовують правило важеля.
Терези - теж приклад важеля.

Школа п.Третій вирішальний

Доповідь

з дисципліни: «Фізика»

на тему:"»

Виконав:

учень_7__ класу

Толоконнікова Володимира

Перевірив: Олійников Микола

Вікторович

__________________________

Важелі в природі, побуті та техніці

Важель - один з найпоширеніших і найпростіших типів механізмів у світі, присутній як у природі, так і в рукотворному світі, створеному людиною.

Тіло людини як важіль

Наприклад, скелет і опорно-рухова системалюдини чи будь-якої тварини складається з десятків і сотень важелів. Погляньмо на ліктьовий суглоб. Променева та плечова кістки з'єднаються разом хрящем, до них так само приєднуються м'язи біцепса та трицепса. Ось ми й одержуємо найпростіші механізми важеля.

Наочний приклад більш вдалого застосування переваг важеля у скелетно-м'язовій системі організму зворотні задні коліна у багатьох тварин (усі види кішок, коні тощо).

Якщо ми згадали про стрибки у висоту, розглянемо варіанти застосування важеля, які придуманий людиною. Стрибки у висоту з жердиноюдуже наочний приклад.

Важель у побуті

Важелі так само поширені і в побуті. Вам було б набагато складніше відкрити туго загвинчений водопровідний кран, якби у нього не було ручки в 3-5 см, яка є маленьким, але дуже ефективним важелем.

Інший яскравий приклад важеля у повсякденному житті звичайнісінькі двері. Спробуйте відчинити двері, штовхаючи її біля кріплення петель. Двері будуть піддаватися дуже важко. Але що далі від дверних петель розташовуватиметься точка докладання зусилля, то легше вам буде відчинити двері.

Важелі в техніці

Звичайно, важелі так само повсюдно поширені і в техніці.Найочевидніший приклад важіль перемикання коробки передач в автомобілі. Коротке плече важеля та його частина, що ви бачите у салоні.

Тут так само наочно можна побачити, як довжина плеча важеля, діапазон його ходу і сила, необхідна для його зсуву, співвідносяться один з одним.

Таким чином, ми можемо переконатися в тому, що механізм важеля дуже поширений як у природі, так і в нашому повсякденному побуті, і в різних механізмах.