Підручник Фізика 7 клас - Пістун П. Ф. - Навчальна книга - Богдан 2015 рік

Розділ IV МЕХАНІЧНА РОБОТА ТА ЕНЕРГІЯ

§45. Прості механізми

✓ Чи завжди потрібно прикладати одну і ту саму силу, щоб виконати однакову механічну роботу?

1. Для того, щоб полегшити роботу по переміщенню важких предметів, людина конструювала різні пристрої. Найпершими такими пристроями є так звані прості механізми. Розглянемо їхню роботу. Уявімо, що потрібно підняти вантаж на деяку висоту Н (рис. 135). Вам надається можливість вибору способу підйому цього вантажу. Наприклад, можна піднятися з ним по вертикальній драбині або витягнути чи викотити його по похилій площині на ту саму висоту Н. Який спосіб ви оберете? Безсумнівно, другий. Тому що витягнути або викотити важкий предмет нагору, наприклад, камінь по похилій площині значно легше, ніж підняти його вертикально.

Рис. 135

Чи можна запропонувати ще якісь способи для полегшення роботи з піднімання каменя? Можна. Наприклад, якщо на висоті Н закріпити блок, перекинути через нього мотузку і до одного з її кінців прикріпити камінь (рис. 136, а). Значно простіше тягнути за другий кінець мотузки вниз, піднімаючи вантаж, ніж піднімати його нагору самому. Якщо ж використати не один блок, а два, як показано на рис. 136, б), то зусилля, яке доведеться прикладати до мотузки, суттєво зменшиться. Чому так відбувається, ви незабаром про це дізнаєтесь.

Рис. 136

Отже, одну і ту саму роботу можна виконати різними способами. Використовуючи різні пристрої, люди з давніх-давен намагалися полегшити роботу, пов’язану з переміщенням і підніманням важких предметів. Ще давні єгиптяни використовували похилу площину для піднімання важких кам’яних блоків до вершини піраміди (рис. 137). Під час будування пірамід широко використовувався й інший пристрій — важіль для піднімання тягарів. Це була досить довга міцна палиця, до одного з кінців якої прикладалася сила, необхідна для підйому тягаря. Важіль широко застосовується також і в повсякденній практиці (рис. 138).

Рис. 137

Рис. 138

В усіх розглянутих прикладах використовувані пристрої полегшують працю. У багатьох випадках вони дають, як говорять, виграш у силі, тобто зусилля, яке прикладає людина, виявляється меншим, ніж сила тяжіння, що діє на вантаж, який потрібно підняти або зсунути з місця. У деяких випадках, як, наприклад, у випадку, зображеному на рис. 136, а), змінюється не значення сили, а тільки її напрям. Проте піднімати вантаж вертикально вгору значно трудніше, ніж тягнути за мотузку вниз. Часто буває, що пристрій змінює і числове значення, і напрям сили (рис. 136, б).

Пристрої, які служать для перетворення сил, називають простими механізмами.

До них належать: похила площина, важіль, блок, коловорот, клин і гвинт.

У багатьох машинах і в побуті, і в сучасному виробництві знайшли використання прості механізми.

Запитання для самоперевірки

1. Що називають простим механізмом?

2. Які перетворення сил відбуваються у простих механізмах?

3. Подивіться на рисунок 139 і поясніть, який простий механізм використовується при веслуванні.

4. Поясніть принцип дії щипців (рис. 140). Які перетворення сил тут відбуваються?

5. Наведіть приклади механізмів, в яких відбувається перетворення сил.

Рис. 139

Рис. 140





Відвідайте наш новий сайт - Матеріали для Нової української школи - планування, розробки уроків, дидактичні та методичні матеріали, підручники та зошити