Zapowiedź:

Szkoła p.Trzecia decydująca

Raport

dyscyplina: „Fizyka”

na temat:" "

Zakończony:

student_7___ klasa

Tolokonnikova Władimir

Sprawdził: Oleinikov Nikolay

Wiktorowicz

__________________________

Dźwignie w przyrodzie, życiu codziennym i technologii

Dźwignia to jeden z najczęstszych i najprostszych typów mechanizmów na świecie, występujący zarówno w naturze, jak iw świecie sztucznym.

Ludzkie ciało jako dźwignia

Na przykład szkielet i układ mięśniowo-szkieletowy człowieka lub dowolnego zwierzęcia składa się z dziesiątek i setek dźwigni. Rzućmy okiem na staw łokciowy. Promień i kość ramienna są połączone ze sobą chrząstką, a także przyczepione są do nich mięśnie bicepsa i tricepsa. Otrzymujemy więc najprostsze mechanizmy dźwigniowe.

Jeśli trzymasz w dłoni hantle o wadze 3 kg, ile wysiłku rozwijają Twoje mięśnie? Połączenie kości i mięśnia dzieli kość w proporcji od 1 do 8, dzięki czemu mięsień rozwija siłę 24 kg! Okazuje się, że jesteśmy silniejsi od siebie. Ale system dźwigni naszego szkieletu nie pozwala nam w pełni wykorzystać siły.

Dobrym przykładem lepszego zastosowania dźwigni do układu mięśniowo-szkieletowego jest odwrócenie tylnego kolana u wielu zwierząt (wszelkie rodzaje kotów, koni itp.).

Ich kości są dłuższe niż u nas, a specjalna budowa tylnych nóg pozwala im znacznie efektywniej wykorzystywać siłę mięśni. Tak, oczywiście, ich mięśnie są znacznie silniejsze niż nasze, ale ich waga jest o rząd wielkości większa.

Przeciętny koń waży około 450 kg, a jednocześnie bez problemu potrafi skakać na wysokość około dwóch metrów. Aby wykonać taki skok, musimy być mistrzami sportu w skokach wzwyż, chociaż ważymy 8-9 razy mniej niż koń.

Skoro pamiętaliśmy o skoku wzwyż, zastanówmy się nad możliwościami użycia dźwigni, które wymyślił człowiek. Skok wzwyżbardzo jasny przykład.

Za pomocą dźwigni o długości około trzech metrów (długość drążka do skoków wzwyż wynosi około pięciu metrów, zatem długie ramię dźwigni, zaczynając od zakrętu drążka w momencie skoku, wynosi około trzech metrów) i prawidłowym zastosowaniem wysiłku, sportowiec wznosi się na zawrotną wysokość do sześciu metrów.

Dźwignia w życiu codziennym

Dźwignie są również powszechne w życiu codziennym. O wiele trudniej byłoby odkręcić mocno zakręcony kran, gdyby nie miał 3-5 cm uchwytu, który jest małą, ale bardzo skuteczną dźwignią.

To samo dotyczy klucza, którego używasz do odkręcania lub dokręcania śruby lub nakrętki. Im dłuższy klucz, tym łatwiej będzie ci odkręcić tę nakrętkę lub odwrotnie, tym mocniej ją dokręcisz.

Podczas pracy ze szczególnie dużymi i ciężkimi śrubami i nakrętkami, na przykład przy naprawie różnych mechanizmów, używane są samochody, obrabiarki, klucze z uchwytem do metra.

Kolejny uderzający przykład dźwigni w Życie codzienne najczęstsze drzwi. Spróbuj otworzyć drzwi, popychając je w pobliżu zawiasów. Drzwi bardzo mocno ustąpią. Ale im dalej od zawiasów drzwiowych znajduje się punkt przyłożenia siły, tym łatwiej będzie ci otworzyć drzwi.

Dźwignie w technologii

Oczywiście dźwignie są również wszechobecne w technologii.Najbardziej oczywisty przykładdźwignia zmiany biegów w samochodzie. Krótkie ramię dźwigni to część, którą widzisz w kabinie.

Długie ramię dźwigni jest ukryte pod spodem auta i jest około dwa razy dłuższe niż krótkie. Po przesunięciu dźwigni z jednej pozycji do drugiej, długie ramię w skrzyni biegów przełącza odpowiednie mechanizmy.

Tutaj również bardzo wyraźnie widać, jak koreluje ze sobą długość ramienia dźwigni, zakres jego ruchu oraz siła potrzebna do jego przesunięcia.

Na przykład w samochodach sportowych, aby szybciej zmieniać biegi, dźwignia jest zwykle ustawiona na krótką pozycję, a jej zakres jest również krótki.

Jednak w tym przypadku kierowca musi włożyć więcej wysiłku, aby zmienić bieg. Wręcz przeciwnie, w pojazdach ciężkich, gdzie same mechanizmy są cięższe, dźwignia jest dłuższa, a jej zakres ruchu jest również dłuższy niż w samochodzie osobowym.

Tym samym możemy być przekonani, że mechanizm dźwigni jest bardzo rozpowszechniony zarówno w przyrodzie, jak i u nas życie codzienne oraz w różnych mechanizmach.

Od czasów starożytnych proste mechanizmy były często stosowane w złożonych, w różnych kombinacjach.

Połączony mechanizm składa się z dwóch lub więcej prostych. Niekoniecznie jest to skomplikowane urządzenie; wiele dość prostych mechanizmów można również uznać za połączonych.

Istnieje wiele rodzajów prostych mechanizmów. To jest dźwignia, klocek, klin, pochylona płaszczyzna i wiele innych.

W fizyce proste mechanizmy nazywane są urządzeniami służącymi do przekształcania sił.

Stosowanie prostych mechanizmów jest bardzo powszechne zarówno w produkcji, jak iw życiu codziennym.

Na przykład w maszynce do mięsa znajduje się bramka (uchwyt), śruba (popychająca mięso) i klin (nóż).

Pochylona płaszczyzna, która pomaga wtaczać się lub wciągać ciężkie przedmioty, jest również prostym mechanizmem.

Wskazówki zegarka na rękę są obracane przez system zazębiających się ze sobą kół zębatych o różnych średnicach. Jednym z najbardziej znanych prostych połączonych mechanizmów jest podnośnik. Podnośnik to połączenie śruby i kołnierza.

Najczęściej stosuje się proste mechanizmy w celu uzyskania przyrostu siły, czyli kilkukrotnego zwiększenia siły działającej na organizm.

Dźwignia w fizyce to prosty mechanizm

W fizyce dźwignia jest sztywnym ciałem, które może obracać się wokół nieruchomej podpory.

Łom, deska i tym podobne mogą być używane jako dźwignia.

Istnieją dwa rodzaje dźwigni. W przypadku dźwigni pierwszego rodzaju punkt podparcia O znajduje się pomiędzy liniami działania przyłożonych sił. Przy dźwigni drugiego rodzaju punkt podparcia znajduje się po jednej stronie. To znaczy, jeśli próbujemy przesunąć ciężki przedmiot łomem, to dźwignia pierwszego rodzaju to sytuacja, w której pod łom wkładamy drążek, naciskając wolny koniec łomu. Nieruchome wsparcie w naszym ta sprawa będzie prętem, a przyłożone siły znajdują się po obu jego stronach. A dźwignia drugiego rodzaju ma miejsce wtedy, gdy przesunąwszy krawędź łomu pod ciężarem, wyciągamy łom do góry, próbując w ten sposób obrócić przedmiot. W tym przypadku punkt podparcia O znajduje się w punkcie, w którym łom opiera się o ziemię, a przyłożone siły znajdują się po jednej stronie punktu.

Korzystanie z dźwigni pozwala na zwiększenie siły. Na przykład pracownik pokazany na rysunku po lewej, przykładając siłę 400 N do dźwigni, będzie w stanie podnieść ładunek o masie 800 N. Dzieląc 800 N przez 400 N, otrzymujemy przyrost siły równy 2 .

Prawo równowagi sił na dźwigni

Za pomocą dźwigni możemy nabrać sił i podnieść ciężki ładunek gołymi rękami. Odległość od punktu podparcia do punktu przyłożenia siły nazywana jest ramieniem siły. Ponadto bilans sił na dźwigni można obliczyć za pomocą następującego wzoru:

F 1 / F 2 \u003d l 2 / l 1,

gdzie F 1, F 2 - siły działające na dźwignię,

a l 2 , l 1 są ramionami tych sił. (Na powyższym rysunku OB i OA to ramiona dźwigni)

Prawo to zostało ustanowione przez Archimedesa w III wieku p.n.e. Wynika z tego, że mniejsza siła może zrównoważyć większą. Aby to zrobić, konieczne jest, aby ramię o mniejszej sile było większe niż ramię o większej sile. A przyrost siły uzyskany za pomocą dźwigni jest określony przez stosunek ramion przyłożonych sił.

Obecnie dźwignie są szeroko stosowane zarówno w produkcji (np. dźwigi, skrzynia biegów w samochodzie), jak i w życiu codziennym (nożyczki, przecinaki do drutu, wagi, klucze itp.).

Blok- jest to koło z rowkiem na obwodzie na linę lub łańcuch, którego oś jest sztywno przymocowana do belki ściany lub sufitu. Urządzenia podnoszące zwykle używają nie jednego, ale kilku bloków. System bloków i lin, zaprojektowany w celu zwiększenia nośności, nazywany jest wciągnikiem łańcuchowym.

brama- uh następnie dwa koła połączone ze sobą i obracające się wokół tej samej osi, na przykład brama studni z uchwytem.

Wciągarka- konstrukcja składająca się z dwóch bramek z przekładniami pośrednimi w mechanizmie napędowym.

Równia pochyła służy do przenoszenia ciężkich przedmiotów na wyższy poziom bez bezpośredniego ich podnoszenia.

Do takich urządzeń należą rampy, schody ruchome, konwencjonalne schody i przenośniki.

Klin- jedna z odmian prostego mechanizmu zwanego „pochyloną płaszczyzną”. Klin składa się z dwóch nachylonych płaszczyzn, których podstawy stykają się. Służy do uzyskania przyrostu siły, to znaczy za pomocą mniejszej siły przeciwdziała większej sile.

Podczas rąbania drewna opałowego, aby ułatwić pracę, w pęknięcie kłody wkładany jest metalowy klin i bity na nim kolbą siekiery.

Śruba- płaszczyzna pochyła nawinięta na oś. Gwint śruby to nachylona płaszczyzna wielokrotnie owinięta wokół cylindra. Idealny przyrost siły, jaki daje klin, jest równy stosunkowi jego długości do grubości na tępym końcu. Prawdziwa wygrana klin jest trudny do ustalenia.

Ze względu na duże tarcie jego wydajność jest tak mała, że ​​idealne wzmocnienie nie ma szczególne znaczenie. W zależności od kierunku wznoszenia pochyłej płaszczyzny gwint śruby może być lewy lub prawy.

Przykładami prostych urządzeń z gwintami śrubowymi są podnośnik, śruba z nakrętką, mikrometr, imadło.

28 kwietnia w szkole odbędzie się konferencja naukowo-praktyczna NOU „Spectrum”.

Trochę historii
Dawno temu, w 2005 roku, moi uczniowie i ja w szkole zorganizowaliśmy towarzystwo naukowe „Pythagorean”, w którym angażowaliśmy się w różne działania, od analizy problemów olimpijskich po Praca badawcza. Co roku, z udziałem innych matematyków ze szkoły, organizowali konferencje, a następnie zabierali dzieci na konferencje w Nalczyku. Co roku nasi chłopcy zdobywali nagrody na republikańskich konkursach. Wszystko było jak należy, mieliśmy swój statut, program, wymagania. Na koniec roku wyniki zostały podsumowane i każdemu członkowi NOU przyznano tytuły naukowe:

• "honorowy akademik" - laureaci i laureaci międzynarodowych i rosyjskich, republikańskich olimpiad przedmiotowych, przeglądów, konkursów;
• „akademik” - zwycięzcy regionalnych i miejskich olimpiad przedmiotowych, konkursów, recenzji;
• "mistrz" - do zwycięzców olimpiady szkolne, recenzje, konkursy;
• „Bachelor” - zwycięzcy konkursów szkolnych, recenzje, konkursy.

Takie świadectwo otrzymali chłopaki (wiesz, byli z nich bardzo zadowoleni). Mieliśmy taki rodzaj gry.

Wszyscy wtedy wiedzieli o naszym społeczeństwie. Brzęczy. Na konferencji w Nalczyku powiedziano nam kiedyś, że nie mogą za każdym razem dawać nam nagród, nie zgłaszać wielu prac na konkurs. Co również odegrało pewną rolę. Kiedy członek jury republikańskiego konkursu w obecności dzieci mówi „Twoje prace są najlepsze, ale nie możemy dać więcej niż jedno miejsce”….
http://alfusja-bahova.ucoz.ru/index/nou_quot_pifagorenok_quot/0-5
Nawiasem mówiąc, wszyscy faceci, którzy byli wtedy zaangażowani w towarzystwo naukowe, z łatwością weszli na najlepsze uniwersytety techniczne w Moskwie i św. ten moment pomyślnie ukończyła studia wyższe. I jedna dziewczyna została na uniwersytecie w Petersburgu (nie mogę teraz wymienić dokładnych nazw uniwersytetów). Jestem dumny z moich chłopaków.

Ale wszystko się kończy. I nasz NOU też. Nikt mi nic nie zapłacił za tę pracę, a jak tylko zaczęli za nią płacić „sam potrzebuję takiej krowy”, okazało się, że nasza szkoła nie potrzebuje „pitagorasa”, utworzyli nowe stowarzyszenie „Spektr”, gdzie wszystko jest robione "zsuwanie się rękawów", nawet nie chcę o tym mówić.

Po jednym nieprzyjemnym incydencie przestała brać udział w szkolnych konferencjach z chłopakami.

A w tym roku postanowiłam pojechać na szkolną konferencję z członkami mojego koła. Projekt rozpoczęliśmy w środę. Zobaczmy co się stanie.

Na następnej lekcji w kręgu zaczęli… Projekt badawczy„Dźwignia. Rodzaje dźwigni. Dźwignia w życiu człowieka”.
Cel i zadania pracy badawczej:

1. Przestudiować urządzenie i zasadę działania dźwigni;
2. Złóż mechanizm „Dźwignia” za pomocą Lego „Fizyka i technologia”;
3. Poznaj właściwości dźwigni. Sprawdź stan równowagi dźwigni;
4. Przepytywanie kolegów z klasy;
5. Poznaj zastosowanie dźwigni w domu, w domu, w technologii, w sporcie i rozrywce;
6. Wyniki.

Omówiono z chłopakami:

Czy wiedziałeś?
Termin „dźwignia” (dźwignia angielska) pochodzi od francuskie słowo levier, co w tłumaczeniu oznacza „podnosić”
Od czasów starożytnych, aby ułatwić sobie pracę, człowiek korzystał z różnych mechanizmów, które są w stanie przekształcić siłę człowieka w znacznie większą siłę. Trzy tysiące lat temu, podczas budowy piramid w Starożytny Egipt ciężkie płyty kamienne były przesuwane i podnoszone za pomocą prostych mechanizmów.
Dźwignia to sztywny pręt lub solidny przedmiot, który służy do przenoszenia mocy. Za pomocą dźwigni można zmienić przyłożoną siłę (siłę), kierunek i odległość ruchu. W każdej dźwigni koniecznie jest siła, podpora (lub oś obrotu) i obciążenie (obciążenie). W zależności od ich wzajemnego ułożenia rozróżnia się dźwignie pierwszego, drugiego i trzeciego rodzaju.
W tej lekcji zdemontowaliśmy urządzenie i zasadę działania dźwigni. Z pomocą Lego zmontowano trzy rodzaje mechanizmu „Dźwignia”. Próbowałem poszukać informacji. Dowiedzieliśmy się, że każda dźwignia ma punkt podparcia, punkt przyłożenia siły i punkt przyłożenia obciążenia (tj. obciążenie)
Rodzaje dźwigni
W dźwigniach pierwszego rodzaju punkt podparcia znajduje się między punktami przyłożenia siły i obciążenia.
Najczęstszymi przykładami dźwigni pierwszego rodzaju są piła, łom, szczypce i nożyczki.


W dźwigniach drugiego rodzaju punkt podparcia i punkt przyłożenia siły znajdują się na przeciwległych końcach, a punkt przyłożenia obciążenia znajduje się pomiędzy nimi. Najczęstszymi przykładami dźwigni drugiego rodzaju są dziadek do orzechów, taczka i otwieracz do butelek.


W dźwigniach trzeciego rodzaju punkt podparcia i punkt przyłożenia obciążenia znajdują się na przeciwległych końcach, a punkt przyłożenia siły znajduje się między nimi. Najbardziej znanymi przykładami dźwigni trzeciego rodzaju są pęsety i szczypce do lodu.

JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce

W następnej lekcji koła będziemy kontynuować nasze badania.

PS. Na tej stronie jest wielu świetnych fizyków, z przyjemnością otrzymam od Ciebie porady i rekomendacje dotyczące naszego projektu. Nie odmówię pomocy!

Dźwignie są szeroko rozpowszechnione w życiu codziennym. O wiele trudniej byłoby odkręcić mocno zakręcony kran, gdyby nie miał 3-5 cm uchwytu, który jest małą, ale bardzo skuteczną dźwignią. To samo dotyczy klucza, którego używasz do odkręcania lub dokręcania śruby lub nakrętki. Im dłuższy klucz, tym łatwiej będzie ci odkręcić tę nakrętkę lub odwrotnie, tym mocniej ją dokręcisz. Podczas pracy ze szczególnie dużymi i ciężkimi śrubami i nakrętkami, na przykład przy naprawie różnych mechanizmów, używane są samochody, obrabiarki, klucze z uchwytem do metra.

Innym uderzającym przykładem dźwigni w życiu codziennym są najzwyklejsze drzwi. Spróbuj otworzyć drzwi, popychając je w pobliżu zawiasów. Drzwi bardzo mocno ustąpią. Ale im dalej od zawiasów drzwiowych znajduje się punkt przyłożenia siły, tym łatwiej będzie ci otworzyć drzwi.

Oczywiście dźwignie są również wszechobecne w technologii. Najbardziej oczywistym przykładem jest dźwignia zmiany biegów w samochodzie. Krótkie ramię dźwigni to część, którą widzisz w kabinie. Długie ramię dźwigni jest ukryte pod spodem auta i jest około dwa razy dłuższe niż krótkie. Po przesunięciu dźwigni z jednej pozycji do drugiej, długie ramię w skrzyni biegów przełącza odpowiednie mechanizmy. Tutaj również bardzo wyraźnie widać, jak koreluje ze sobą długość ramienia dźwigni, zakres jego ruchu oraz siła potrzebna do jego przesunięcia.

Dźwignie można znaleźć na placu budowy: koparka, dźwig, taczka, łom.

Przykładem dźwigni, która daje wzrost siły, są nożyczki do papieru, przecinaki do drutu, nożyce do metalu, łopata.

Dźwignie różnego rodzaju wiele maszyn ma: uchwyt maszyny do szycia, pedały lub hamulec ręczny roweru, klawisze pianina to przykłady dźwigni. Waga jest również przykładem dźwigni.

Przykładem dźwigni, która powoduje utratę siły, jest wiosło. Jest to konieczne, aby zyskać na dystansie. Jak dłuższa część wiosła opuszczone do wody, tym większy promień obrotu i prędkość.

Dzięki temu możemy upewnić się, że mechanizm dźwigniowy jest bardzo rozpowszechniony zarówno w naszym codziennym życiu, jak i w różnych mechanizmach.

Mamy prawo bez przesady powiedzieć, że każdy człowiek jest znacznie silniejszy od siebie, to znaczy, że nasze mięśnie rozwijają siłę znacznie większą niż ta, która przejawia się w naszych działaniach.

Czy takie urządzenie jest odpowiednie? Na pierwszy rzut oka, jakby nie, widzimy tutaj utratę sił, która nie jest w żaden sposób nagradzana. Przypomnijmy jednak stare złota zasada» mechanika: to, co traci się w sile, zyskuje w ruchu. Tutaj pojawia się przyrost prędkości: nasze ręce poruszają się 8 razy szybciej niż mięśnie, które je kontrolują. Sposób przyczepienia mięśni, który obserwujemy u zwierząt, zapewnia kończynom sprawność ruchu, ważniejszą w walce o byt niż siłę. Bylibyśmy niezwykle powolnymi stworzeniami, gdyby nasze ręce i stopy nie były ułożone zgodnie z tą zasadą.

"Mógłbym obrócić Ziemię dźwignią, po prostu daj mi punkt podparcia"

Archimedesa

Ramię dźwigni- jeden z najczęstszych i najprostszych typów mechanizmów na świecie, obecny zarówno w przyrodzie, jak iw świecie stworzonym przez człowieka.Dźwignia to sztywny korpus, który może obracać się wokół pewnej osi. Dźwignia to niekoniecznie długi i cienki przedmiot.

Ludzkie ciało jako dźwignia

W szkieletach zwierząt i ludzi wszystkie kości, które mają pewną swobodę ruchu, są dźwigniami, na przykład u ludzi - kości kończyn, żuchwy, czaszki, paliczków palców.

Rzućmy okiem na staw łokciowy. Promień i kość ramienna są połączone ze sobą chrząstką, a także przyczepione są do nich mięśnie bicepsa i tricepsa. Otrzymujemy więc najprostszy mechanizm dźwigni.

Jeśli trzymasz w dłoni hantle o wadze 3 kg, ile wysiłku rozwijają Twoje mięśnie? Połączenie kości i mięśnia dzieli kość w proporcji od 1 do 8, dzięki czemu mięsień rozwija siłę 24 kg! Okazuje się, że jesteśmy silniejsi od siebie. Ale system dźwigni naszego szkieletu nie pozwala nam w pełni wykorzystać siły.

Dobrym przykładem lepszego zastosowania dźwigni do układu mięśniowo-szkieletowego jest odwrócenie tylnego kolana u wielu zwierząt (wszelkie rodzaje kotów, koni itp.).

Ich kości są dłuższe niż u nas, a specjalna budowa tylnych nóg pozwala im znacznie efektywniej wykorzystywać siłę mięśni. Tak, oczywiście, ich mięśnie są znacznie silniejsze niż nasze, ale ich waga jest o rząd wielkości większa.

Przeciętny koń waży około 450 kg, a jednocześnie bez problemu potrafi skakać na wysokość około dwóch metrów. Aby wykonać taki skok, musimy być mistrzami sportu w skokach wzwyż, chociaż ważymy 8-9 razy mniej niż koń.

Skoro pamiętaliśmy o skoku wzwyż, zastanówmy się nad możliwościami użycia dźwigni, które wymyślił człowiek. Bardzo dobrym przykładem jest skok o tyczce.

Za pomocą dźwigni o długości około trzech metrów (długość drążka do skoków wzwyż wynosi około pięciu metrów, zatem długie ramię dźwigni, zaczynając od zakrętu drążka w momencie skoku, wynosi około trzech metrów) i prawidłowym zastosowaniem wysiłku, sportowiec wznosi się na zawrotną wysokość do sześciu metrów.

Podnieś pióro, napisz coś lub narysuj i obserwuj pióro i ruchy palców. Wkrótce odkryjesz, że uchwyt jest dźwignią. Znajdź oparcie, oceń swoje ramiona i upewnij się, że w tym przypadku tracisz siłę, ale zyskujesz na szybkości i dystansie. Właściwie podczas pisania siła tarcia rysika na papierze jest niewielka, dzięki czemu mięśnie palców nie napinają się zbytnio. Ale są takie rodzaje pracy, w których palce muszą pracować z pełną mocą, pokonując znaczne siły, a jednocześnie wykonywać ruchy o wyjątkowej dokładności: palce chirurga, muzyka.

Dźwignia w życiu codziennym

Dźwignie są również powszechne w życiu codziennym. Dużo trudniej byłoby odkręcić mocno zakręcony kran, gdyby nie miał uchwytu 4-6 cm, który jest małą, ale bardzo skuteczną dźwignią.

To samo dotyczy klucza, którego używasz do odkręcania lub dokręcania śruby lub nakrętki. Im dłuższy klucz, tym łatwiej będzie ci odkręcić tę nakrętkę lub odwrotnie, tym mocniej ją dokręcisz.

Podczas pracy ze szczególnie dużymi i ciężkimi śrubami i nakrętkami, na przykład przy naprawie różnych mechanizmów, używane są samochody, obrabiarki, klucze z uchwytem do metra.

Innym uderzającym przykładem dźwigni w życiu codziennym są najczęstsze drzwi. Spróbuj otworzyć drzwi, popychając je w pobliżu zawiasów. Drzwi bardzo mocno ustąpią. Ale im dalej od zawiasów drzwiowych znajduje się punkt przyłożenia siły, tym łatwiej będzie ci otworzyć drzwi.

W roślinach elementy dźwigni są mniej powszechne, co tłumaczy się niską ruchliwością organizmu roślinnego. Typowa dźwignia to pień drzewa i korzenie. Korzeń sosny lub dębu, który wbija się głęboko w ziemię, zapewnia ogromny opór, więc sosny i dęby prawie nigdy nie przewracają się do góry nogami. Wręcz przeciwnie, świerki, które często mają powierzchowny system korzeniowy, bardzo łatwo się przewracają.

„Narzędzia przebijające” wielu zwierząt i roślin – pazury, rogi, zęby i ciernie – mają kształt klina (zmodyfikowana pochyła płaszczyzna); spiczasty kształt głowy szybko poruszającej się ryby jest podobny do klina. Wiele z tych klinów ma bardzo gładką, twardą powierzchnię, co czyni je tak ostrymi.

Dźwignie w technologii

Oczywiście dźwignie są również wszechobecne w technologii.

Prosty mechanizm „dźwigni” ma dwie odmiany: blok i brama.

Za pomocą dźwigni mała siła może zrównoważyć dużą siłę. Rozważ na przykład podniesienie wiadra ze studni. Dźwignia to brama studni - kłoda z przymocowanym do niej zakrzywionym uchwytem lub koło.

Oś obrotu bramy przechodzi przez kłodę. Mniejsza siła to siła ręki osoby, a większa siła to siła, z jaką wiadro i wisząca część łańcuszka są ściągane w dół.

Jeszcze przed naszą erą ludzie zaczęli używać dźwigni w branży budowlanej. Na przykład na obrazku widać użycie dźwigni podczas konstruowania budynku. Wiemy już, że dźwignie, bloki i prasy pozwalają na uzyskanie siły. Czy jednak taki zysk jest dany „za nic”?

Używając dźwigni, jej dłuższy koniec pokonuje większą odległość. W ten sposób, otrzymawszy wzrost siły, tracimy dystans. Oznacza to, że podnosząc duży ładunek niewielką siłą, jesteśmy zmuszeni do wykonania dużego przemieszczenia.

Najbardziej oczywistym przykładem jest dźwignia zmiany biegów w samochodzie. Krótkie ramię dźwigni to część, którą widzisz w kabinie.

Długie ramię dźwigni jest ukryte pod spodem auta i jest około dwa razy dłuższe niż krótkie. Po przesunięciu dźwigni z jednej pozycji do drugiej, długie ramię w skrzyni biegów przełącza odpowiednie mechanizmy.

Na przykład w samochodach sportowych, aby szybciej zmieniać biegi, dźwignia jest zwykle ustawiona na krótką pozycję, a jej zakres jest również krótki.

Jednak w tym przypadku kierowca musi włożyć więcej wysiłku, aby zmienić bieg. Wręcz przeciwnie, w pojazdach ciężkich, gdzie same mechanizmy są cięższe, dźwignia jest dłuższa, a jej zakres ruchu jest również dłuższy niż w samochodzie osobowym.

Prosty mechanizm „płaszczyzny pochyłej” i jego dwie odmiany – klin i śruba

Pochylona płaszczyzna służy do przenoszenia ciężkich przedmiotów na wyższy poziom bez bezpośredniego ich podnoszenia.Jeśli potrzebujesz podnieść ładunek na wysokość, zawsze łatwiej jest użyć łagodnego nachylenia niż stromego. Co więcej, im niższe nachylenie, tym łatwiej wykonać tę pracę.

Ciało na pochyłej płaszczyźnie jest utrzymywane przez siłę, która jest... w wielkości tyle razy mniejsza niż ciężar tego ciała, ile razy długość pochyłej płaszczyzny jest większa niż jej wysokość.

Klin wbity w kłodę działa na nią od góry do dołu. Jednocześnie popycha powstałe połówki w lewo i prawo. Oznacza to, że klin zmienia kierunek siły.

Możemy więc być przekonani, że mechanizm dźwigniowy jest bardzo rozpowszechniony zarówno w przyrodzie, jak i w naszym codziennym życiu, a także w różnych mechanizmach.

Ponadto siła, z jaką rozpycha połówki kłody, jest znacznie większa niż siła, z jaką młotek działa na klin. W konsekwencji klin zmienia również wartość liczbową przyłożonej siły.

Narzędzia stolarskie i ogrodnicze reprezentowały klin - pług, toporek, skrobaki, łopata, motyka. Ziemia była uprawiana pługiem, broną. Zbierany grabiami, kosami, sierpami.

Śruba to rodzaj pochyłej płaszczyzny. Dzięki niemu możesz uzyskać znaczny przyrost siły.

Obracając nakrętkę na śrubie, podnosimy ją wzdłuż pochyłej płaszczyzny i zdobywamy siłę.

Kręcąc korkociągiem zgodnie z ruchem wskazówek zegara, powodujemy ruch korkociągu w dół. Ruch ulega transformacji: ruch obrotowy korkociąg prowadzi do jego ruchu do przodu.