Svertas kasdieniame gyvenime. Fizikos mokslinis darbas apie svirtį

Svertai gamtoje, technikoje ir kasdieniame gyvenime.

Duok man paramos tašką ir aš išjudinsiu pasaulį!

Archimedas.

Pamokos tikslai.

Švietimo.

1. Formuoti gebėjimą pritaikyti įgytas žinias paprastų mechanizmų veiksmams paaiškinti.

2. Gilinti žinias apie svertų panaudojimą technikoje, kasdieniame gyvenime ir gamtoje

3. Supažindinti su bloko samprata, jo tipais.

Besivystantis.

1. Pažintinių interesų, komunikacinių savybių ugdymas.

2. Techninio mąstymo ugdymas.

3. Savarankiško darbo įgūdžių ir gebėjimų ugdymas.

Švietimo.

1. Ugdyti atsakomybę, discipliną, sąžiningą požiūrį į atliekamą darbą.

2. Skiepyti bendradarbiavimo įgūdžius, gebėjimą dirbti komandoje.

Pamokos tipas : kombinuotas (žinių įsisavinimas remiantis esamomis)

Mokymo metodai : praktinis, vizualinis, tyrimas, paieška.

Bendravimas tarp dalykinių dalykų Raktažodžiai: matematika, biologija, technologijos.

Įranga: prezentacija, žirklės, vielos pjaustytuvai, žnyplės. Praktinio darbo instrukcijos.

Užsiėmimų metu:

1. Org. akimirka. (pradžios žodžiai)

2 . Kartojimas to, kas buvo išmokta anksčiau. (galvosūkiai)

3 . Naujos temos tyrinėjimas

Mokinys 1. Svertai technikoje

Natūralu, kad svertai taip pat yra visur paplitę technologijose. Ryškiausias pavyzdys yra pavarų svirtis automobilyje. Trumpa svirties rankena yra dalis, kurią matote salone.

Ilgoji svirties rankena paslėpta po automobilio dugnu ir yra maždaug dvigubai ilgesnė už trumpąją. Kai perjungiate svirtį iš vienos padėties į kitą, ilga rankena pavarų dėžėje perjungia atitinkamus mechanizmus.

Čia taip pat labai aiškiai matosi, kaip tarpusavyje koreliuoja svirties svirties ilgis, jos eigos diapazonas ir jėga, reikalinga jai perstumti.

Pavyzdžiui, sportiniuose automobiliuose greitesniam pavarų perjungimui svirtis dažniausiai nustatoma trumpai, taip pat trumpinamas jos atstumas.

Tačiau tokiu atveju vairuotojui reikia labiau stengtis perjungti pavarą. Priešingai, sunkiasvoriuose automobiliuose, kur patys mechanizmai yra sunkesni, svirtis daroma ilgesnė, o jos eigos nuotolis taip pat ilgesnis nei lengvajame automobilyje.

Taigi galime įsitikinti, kad svirties mechanizmas yra labai plačiai paplitęs tiek gamtoje, tiek mūsų kasdienybėje, tiek įvairiuose mechanizmuose.

Skaidrės užduotis.

Mokinys 2 . Svirtis kasdieniame gyvenime.

Svertai taip pat įprasti kasdieniame gyvenime. Jums būtų daug sunkiau atidaryti tvirtai prisuktą maišytuvą, jei jis neturėtų 3-5 cm rankenos, kuri yra maža, bet labai efektyvi svirtis.

Tas pats pasakytina apie veržliaraktį, kurį naudojate atsukdami arba priverždami varžtą arba veržlę. Kuo ilgesnis veržliaraktis, tuo lengviau atsuksite šią veržlę arba atvirkščiai – tuo griežčiau galėsite ją priveržti.

Dirbant su ypač dideliais ir sunkiais varžtais bei veržlėmis, pavyzdžiui, taisant įvairius mechanizmus, naudojami automobiliai, staklės, naudojami veržliarakčiai su rankena iki metro.

Kitas ryškus sverto pavyzdys kasdieniame gyvenime yra labiausiai paplitusios durys. Pabandykite atidaryti duris, stumdami jas šalia vyrių. Durys pasiduos labai sunkiai. Tačiau kuo toliau nuo durų vyrių yra jėgos taikymo taškas, tuo lengviau jums bus atidaryti duris.

Studentas 3 . Žmogaus kūnas kaip svirtis

Pavyzdžiui, žmogaus ar bet kurio gyvūno skeletas ir raumenų ir kaulų sistema susideda iš dešimčių ir šimtų svertų. Pažvelkime į alkūnės sąnarį. Stipinkaulis ir žastikaulis yra tarpusavyje sujungti kremzle, prie jų taip pat pritvirtinti dvigalvio ir trigalvio žasto raumenys. Taigi gauname paprasčiausią svirties mechanizmą.

Jei rankoje laikote 3 kg sveriantį hantelį, kiek pastangų vystosi jūsų raumuo? Kaulo ir raumens sandūra padalija kaulą santykiu nuo 1 iki 8, todėl raumuo išvysto 24 kg jėgą! Pasirodo, esame stipresni už save. Tačiau mūsų skeleto svirties sistema neleidžia visiškai išnaudoti savo jėgų.

Geras pavyzdys, kaip geriau panaudoti raumenų ir kaulų sistemą, yra daugelio gyvūnų (visų rūšių kačių, arklių ir kt.) atvirkštinis užpakalinis kelias.

Jų kaulai ilgesni nei mūsų, o ypatinga užpakalinių kojų struktūra leidžia daug efektyviau panaudoti raumenų jėgą. Taip, žinoma, jų raumenys yra daug stipresni nei mūsų, tačiau jų svoris yra eilės tvarka didesnis.

Vidutinis arklys sveria apie 450 kg, o tuo pačiu gali lengvai pašokti į maždaug dviejų metrų aukštį. Norint atlikti tokį šuolį, mes ir tu turi būti šuolių į aukštį sporto meistrai, nors sveriame 8-9 kartus mažiau nei arklys.

Kadangi prisiminėme šuolį į aukštį, apsvarstykite žmogaus sugalvotas svirties naudojimo galimybes. Šuolis su kartimi yra labai geras pavyzdys.

4 mokinys . Augalai. Daugybė svertų gali būti nurodyti vabzdžių, paukščių kūne, augalų struktūroje. Pavyzdžiui, šalavijo žiedo kuokeliai yra savotiškas svertas. Iš kuokelių ašies išsikiša dvi rankos: ilgos ir trumpos. Ilgos rankos gale kabo žiedadulkių maišelis, išlenktas kaip jungas, o trumpoji ranka suplota. Jis uždaro įėjimą į gėlės gylį, kur yra nektaras. Kamanė, bandydama pasiekti nektarą, visada paliečia trumpą petį. Tuo pačiu metu ilga ranka nusileidžia, apipildama kamanės nugarą žiedadulkėmis. O kamanė skrenda toliau, paliečia naujos gėlės piestelės stigmą ir ją apdulkina.

Mokinys 5. Išvada . Dar prieš mūsų erą žmonės pradėjo naudoti svertus statybų versle, pavyzdžiui, statydami piramides Egipte. Svirtis leidžia įgyti jėgų, tačiau ar toks padidėjimas suteikiamas „nemokamai“? Naudojant svirtį, ilgesnis jos galas nuvažiuoja didesnį atstumą. Taigi, gavę jėgų padidėjimą, mes prarandame atstumą. Tai reiškia, kad keldami didelį krovinį su maža jėga, esame priversti padaryti didesnį poslinkį.

4. Fizinė pauzė. Galvosūkiai.

Praktinis darbas .

Tikslas: išanalizuoti informaciją apie svertų naudojimą kasdieniame gyvenime.

Užduotis grupei1.

Naudodami žirkles, dinamometrą, nustatykite popieriaus lapo žirklių slėgio jėgą. Užduoties atlikimo instrukcijos pridedamos.

Užpildyk lentelę.

pritaikyta jėga

F1, N

Petys l1, cm

Pečius

l2 cm

Žirklių slėgio jėga,

F2, N

Pusiausvyros taisyklė

F1 = l2

F2 l1

Jėgų akimirka

M1 = M2

Laimėjimas galioja:

Išvada:

INSTRUKCIJA.

1. Paimkite žirkles.

2. Liniuote išmatuokite atstumą l1, cm nuo žirklių (smeigės) centro iki žirklių žiedų centro. Įrašykite rezultatą į lentelę.

3. Paimkite popieriaus lapą, padarykite įpjovą ir liniuote išmatuokite atstumą nuo žirklių centro (vinio) iki popieriaus lapo (žr. pav.). Gautas rezultatas l2, žr. užrašykite į lentelę.

4. Paimkite dinamometrą. Pastatykite žirkles su popieriaus lapu į darbinę padėtį (žr. paveikslą), užkabinkite dinamometro kabliuką ant žirklių žiedo ir traukite tol, kol žirklės nupjaus popieriaus lapą. Ir šiuo metu užrašykite dinamometro rodmenis, F1 Įrašykite duomenis į lentelę.

5. Naudodamiesi svirties pusiausvyros taisyklės formule, apskaičiuokite žirklių F2 slėgio jėgą ant popieriaus lapo.

6. Patikrinkite, ar laikomasi svirties pusiausvyros ir momentų taisyklės Rezultatus užrašykite į lentelę.

Praktinis darbas.

Tikslas: išanalizuoti informaciją apie sverto panaudojimą gamtoje

Užduotis grupei2.

Apskaičiuokite savo rankos raumenų jėgą keldami krovinį ir jo

fiksacija. Užduoties atlikimo instrukcijos pridedamos. .

Užpildyk lentelę.

apkrovos slėgio jėga,

F2, H

pečių l2 , cm

Pečius

l1 , cm

rankos raumenų jėga

F 1, H

Pusiausvyros taisyklė

F 1 = l 2

F2 l1

Jėgų akimirka

M1 = M2

Laimėjimas galioja:

Išvada:

INSTRUKCIJA.

1. Paimkite į ranką svarmenų rinkinį.

2. Liniuote išmatuokite atstumą l2, cm nuo rankos (alkūnės) sukimosi ašies iki apkrovos fiksavimo vietos. Įrašykite rezultatą į lentelę.

3. Apskaičiuokite apkrovos F2 slėgio jėgą, žinant, kad rinkinyje yra 3 apkrovos, o vienos apkrovos slėginė jėga lygi 1 N. Duomenis surašykite į lentelę.

4. Liniuote išmatuokite atstumą l1, cm nuo rankos (alkūnės) sukimosi ašies iki rankos raumens, žr. pav. Įrašykite rezultatą į lentelę.

5. Naudodamiesi svirties pusiausvyros taisyklės formule, apskaičiuokite rankos raumenų jėgą F1 keliant krovinį.

6. Patikrinkite, ar laikomasi svirties pusiausvyros ir momentų taisyklės. Įrašykite rezultatus į lentelę.

7. Nustatykite jėgos padidėjimą.

8. Remdamiesi 6 ir 7 dalių duomenimis, padarykite išvadą.

5. Refleksija. Nupieškite besišypsantį veidelį paraštėse, šypsokitės, jei pamoka patiko, rimtą, jei kažkas liko nesuprantama, ir nuobodu, jei pamoka nepatiko.

6. Pamokos rezultatai: įvertinimas.

7. Namų darbai.

„Pirmieji mokslo žingsniai“

Savivaldybės biudžetinė ugdymo įstaiga Samaros miesto vidurinė mokykla su atskirų dalykų įsigilinimu Nr. 32

Skyrius: Fizika

Tema:„Yra jėgos! Protas nebūtinas?

Abramovas Danila,

4B klasės mokinys

MBOU vidurinė mokykla Nr.32

g.o. Samara

Darbo vadovas

Zibertas Galina Ivanovna,

Pradinės mokyklos mokytoja

Samara, 2015 m

Turinys

aš. Įvadas ………………………………………………………………………..3

II. Pagrindinė dalis. Svirtis ir jos atmainos…………………………………5

III. Praktinė dalis……………………………………………………..…..11

3.1 Technologijų ir kasdieninio gyvenimo svertai ……………………………………………………….11

3.2. Laboratorinis darbas šia tema

„Sverto pusiausvyros sąlygų paaiškinimas“ ……………………………….12

3.3. Eksperimentai namuose …………………………………… 13

3.4. Principu veikiančių prietaisų ir modelių gamyba

svirtis ……………………………………………….………………………15

IV. Išvada …………………………………………………………..….….17

Literatūra ………………………………………………………………………..18

Paraiškos…………………………………………………………………………19

Įvadas

Kartą visa šeima automobiliu nuvažiavo į mišką. Viskas buvo gerai, jei ne lietus. Jis privertė mus grįžti ir grįžti namo. Ir, žinoma, lietaus permirkusiame kelyje įklimpome. Visi bandymai stumti automobilį buvo bergždi... Ir tada mano tėtis pasakė: „Norėčiau, kad dabar, sūnau, mums padėtų koks stiprus vyras! Tačiau šalia nebuvo stiprių vyrų ir didvyrių, privažiavo traktorius. Jis išvyniojo gervę, pririšo trosą prie mūsų automobilio ir per 5 minutes ištraukė.

Visada labai norėjau būti stipri, tikra pagalbininkė ir būti kaip Rusijos didvyriai – malonus, sąžiningas, stiprus ir gudrus. Bet tada uždaviau sau klausimą: „Kaip kai kurie žmonės gali atlikti tokias paprastam žmogui, atrodytų, neįmanomus darbus?

iškėliau į priekįhipotezė – greičiausiai yra mechanizmų, kurie padeda žmogui sustiprėti.(Žr. 1 skaidrę).

Tikslas tyrimai : išsiaiškinti paprasčiausių mechanizmų veikimo principą.(Žr. 1 skaidrę).

Ieškodama atsakymo pasukau į fizikos mokslą. Sužinojau, kad paties žmogaus jėgos yra ribotos, todėl jis dažnai naudoja prietaisus, kad padidintų savo veiksmų jėgą.Tokie įrenginiai vadinami paprastais mechanizmais. Tai apima: svirtį ir jos atmainas - bloką ir vartus; pasvirusi plokštuma ir jos atmainos - pleištas ir varžtas.

Užduotys :

1. sužinoti apie sverto kilmę ir tipus;

2. atlikti eksperimentus su svirtimi;

3. su suaugusiųjų pagalba imituoti prietaisus, veikiančius svirties principu;

4. parengti elektroninį pristatymą apie tyrimo rezultatus.(Žr. 1 skaidrę).

Objektas: svirties rankena.

Prekė: svertas žmonių gyvenime.

Metodai Raktiniai žodžiai: informacijos paieška literatūroje ir internete, stebėjimas, aprašymas ir matavimas, eksperimentinis darbas,modeliavimas.

II . Svirtis ir jos atmainos.

„Duok man atramos tašką, ir aš išjudinsiu Žemę!

Archimedas

Žmogus yra racionali būtybė. Tai buvo protas, kuris visada suteikdavo jam galimybę sukurti prietaisus, kurie padarė jį stipresnį ar greitesnį už žvėrį, gyventi tokiomis sąlygomis, kuriomis be šių dalykų jis negalėtų išgyventi.

Vienas pirmųjų tokių prietaisų buvo svirtis. Net primityvus žmogus paprastą stulpą pavertė svarmenų kilnojimo įrankiu. Pakišus ilgą pagaliuką po akmeniu ir padėjus jį į atramą tarnavusią medžio gabalą, akmenį buvo galima be problemų perkelti į kitą vietą. Kuo ilgesnis stulpas, tuo lengviau dirbti. Svirties išradimas paskatino primityvų žmogų jo vystymosi kelyje.

Kaplį ir irklą išrado žmogus, kad sumažintų jėgą, kurią reikėjo panaudoti atliekant bet kokį darbą.(Žr. 1 skaidrę).

Penktajame tūkstantmetyje prieš Kristų Mesopotamija naudojo svarstykles, kurios naudojo sverto principą, kad pasiektų pusiausvyrą.

Statant piramides senovės Egipte, be svirties būtų buvę neįmanoma pakelti sunkių akmens plokščių. Cheopso piramidės, kurios aukštis yra 147 m, statybai buvo panaudota 2 300 000 akmens luitų, iš kurių mažiausio masė buvo 2,5 tonos.

Maždaug 1500 m. pr. Kr. Egipte ir Indijoje pasirodo šadufas – šiuolaikinių kranų pirmtakas, įtaisas laivams pakelti vandeniu.Rusijoje panašus įrenginys taip pat buvo naudojamas vandens pakėlimui iš šulinio ir buvo vadinamas „kranu“.

Taigi, mes nežinome nei svirties autoriaus vardo, nei tikslios jo išradimo datos. Tačiau galime tvirtai tvirtinti, kad senovės žmonės be matematinių taisyklių ir fizikos dėsnių išrado ir plačiai naudojo paprastus mechanizmus, pasikliaudami savo intuicija ir patirtimi.

2.2 Archimedas yra mechanikas.

Svirtis, blokas, pasvirusi plokštuma sudomino senovės Graikijoje senovėje gyvenusį mokslininką Archimedą. III amžiuje prieš Kristų. e. Archimedas pirmą kartą rašytiškai paaiškino svirties veikimo principą, susiedamas jėgos, apkrovos ir peties sąvokas. Jo suformuluotas pusiausvyros dėsnis vis dar naudojamas ir skamba taip:"Svirtis yra pusiausvyroje, kai ją veikiančios jėgos yra atvirkščiai proporcingos šių jėgų pečiams". Archimedas išdėstė visą svirties teoriją ir sėkmingai įgyvendino ją praktikoje. Plutarchas praneša, kad Archimedas Sirakūzų uoste pastatė daug blokų svirties mechanizmų, palengvinančių sunkių krovinių kėlimą ir transportavimą. Jo išrastas sraigtas (sraigtas) vandeniui išsemti vis dar naudojamas Egipte.Archimedas taip pat yra pirmasis mechanikos teoretikas. Savo knygą „Apie plokštuminių figūrų pusiausvyrą“ jis pradeda sverto dėsnio įrodymu.(Žr. 1 skaidrę).

Legenda byloja, kad sunkusis kelių denių laivas „Syracusia“, kurį Hieronas pastatė kaip dovaną Egipto karaliui Ptolemėjui, negalėjo būti nuleistas. Archimedas pastatė blokų sistemą (polispastą), kurios pagalba šį darbą galėjo atlikti vienu rankos judesiu. Pasak legendos, Archimedas tuo pat metu pasakė: „Jei aš turėčiau kitą Žemę, ant kurios galėčiau stovėti, aš perkelčiau mūsų“ (kita versija: „Duok man atramos tašką, ir aš apversiu pasaulį aukštyn kojomis“. žemyn“).(Žr. 1 skaidrę).

Archimedo inžinerijos genijus ypač stipriai pasireiškė per romėnų Sirakūzų apgultį 212 m. prieš Kristų. e. Antrojo punų karo metu. Bet tuo metu jam jau buvo 75 metai!Archimedas sukūrė mėtymo mašinas, galinčias dideliu greičiu svaidyti apie 250 kg sveriančius akmenis, ir mechanizmus, kurie nuo kranto į laivus svaidė sunkius rąstus. Pastaraisiais metais buvo atlikti keli eksperimentai, siekiant patikrinti šio „senovės superginklo“ aprašymo teisingumą. Pastatyta konstrukcija parodė visas savo eksploatacines savybes.

Vadinamoji „Archimedo letena“ buvo unikali kėlimo mašina – šiuolaikinio krano prototipas. Tai buvo didžiulė svirtis, išsikišusi iš miesto sienos ir aprūpinta atsvara.(Žr. 1 skaidrę).

Žymus antikos istorikas Polibijus rašė, kad jei Romos laivas bandė nusileisti netoli Sirakūzų, ši mašina, valdoma specialiai apmokyto žmogaus, sugriebė laivo priekinį galą ir jį apvertė. Romėnai buvo priversti atsisakyti idėjos užgrobti miestą ir pradėjo apgultį. Polibijus rašė: „Tokia stebuklinga vieno žmogaus, vieno talento, sumaniai nukreipto į kokį nors verslą, galia... romėnai galėtų greitai užvaldyti miestą, jei kas nors išbrauktų vieną seniūną iš sirakūziečių.

Vertindamas mechaniko Archimedo vaidmenį, norėčiau pažymėti, kad jis atliko atitinkamus skaičiavimus ir sukūrė sudėtingesnius mechanizmus, galinčius sustiprinti ir transformuoti judesius. Archimedo dėka žmonija išmoko paleisti didelius laivus ir statyti karo mašinas.

2.3 Kas yra svirtis.

Ir vis dėlto žmogaus jėgos yra ribotos, todėl jis dažnai naudoja prietaisus (ar prietaisus), kurie leidžia žmogaus jėgas transformuoti į ženkliai didesnę jėgą. Sunkus daiktas (akmuo, spinta, mašina), kurio negalima tiesiogiai pajudinti, iš savo vietos pakeliamas pakankamai ilgos ir tvirtos lazdos - svirties pagalba.

Svirtis yra standus korpusas, galintis suktis aplink fiksuotą atramą. Svirtis turi dvi rankenas. Petys yra atstumas nuo atramos taško iki jėgos taikymo taško. Kaip svirtis gali būti naudojamas laužtuvas, lenta ir panašiai. Yra modelių:(Žr. 1 skaidrę).

1) kuo ilgesnė ranka, tuo mažiau jėgos reikia tam pačiam kroviniui pakelti;

2) kuo ilgesnė ranka, tuo ilgiau ji keliauja;

3) kiek kartų yra svirties svirtis, kiek kartų mažesnė turi būti apkrova, kad išlaikytų pusiausvyrą.

Šiuos dėsningumus man pavyko suformuluoti pradinių klasių mokiniams suprantama kalba, nes mes dar nesame susipažinę su atvirkštiniu proporcingumu ir proporcijų savybėmis. O vizualiai patikrinti įstatymų pagrįstumą padėjo savadarbė laboratorinė instaliacija – iš Lego konstruktoriaus pagaminta svirtis.

Yra dviejų tipų svirtys.

1 tipo svirties fiksuotas atramos taškas O yra tarp taikomų jėgų veikimo linijų, o 2 tipo svirties – vienoje jų pusėje.(Žr. 1 skaidrę).

Naudojant svertą, galite įgyti daugiau jėgos. Norint apskaičiuoti jėgos padidėjimą, gautą naudojant svirtį, reikia žinoti taisyklę, kurią Archimedas atrado dar III amžiuje prieš Kristų. pr. Kr e.

Taigi,norint subalansuoti mažesnę jėgą su didesne jėga, būtina, kad jos petys viršytų didesnės jėgos petį .

Nuo to laiko, kai Archimedas nustatė svirties taisyklę, pradine forma ji egzistavo beveik 1900 metų.

Taigi, dažniausiai svertas naudojamas siekiant įgyti jėgos, t.y. kelis kartus padidinti kūną veikiančią jėgą.

2. 4. Svirties atmainos

Svirties variantai yra du paprasti mechanizmai: blokas ir vartai.(Žr. 1 skaidrę).

Blokuoti yra rato formos įtaisas su grioveliu, per kurį pervedama virvė, trosas arba grandinė.

Yra du pagrindiniai blokų tipai – judantys ir fiksuoti.(Žr. 1 skaidrę).

Prie fiksuoto bloko ašis yra fiksuota ir keliant krovinius ji nekyla ir nenukrenta, o prie kilnojamojo bloko ašis juda kartu su kroviniu. Fiksuotas blokas nesuteikia stiprybės. Jis naudojamas jėgos krypčiai pakeisti. Taigi, pavyzdžiui, taikydami žemyn nukreiptą jėgą virvei, permetai per tokį bloką, apkrovą pakylame aukštyn.

Su judančiu bloku situacija yra kitokia. Šis blokas leidžia maža jėga subalansuoti 2 kartus didesnę jėgą.

Praktikoje dažnai naudojamas kilnojamojo bloko ir fiksuoto bloko derinys. Tai leidžia pakeisti jėgos veikimo kryptį tuo pačiu metu dvigubai padidinant jėgą.

Norint padidinti stiprumą, naudojamas kėlimo mechanizmas, vadinamasgrandininis keltuvas . Graikiškas žodis „polyspast“ yra sudarytas iš dviejų šaknų: „poly“ – daug ir „spao“ – traukiu, kad apskritai išeitų „daugiatraukė“.(Žr. 1 skaidrę).

Grandininis keltuvas yra dviejų spaustukų derinys, iš kurių vienas susideda iš trijų fiksuotų blokų, o kitas iš trijų judamųjų blokų. Kadangi kiekvienas judantis blokas padvigubina traukos jėgą, grandininis keltuvas suteikia šešis kartus daugiau jėgos.

Vartai susideda iš cilindro (būgno) ir prie jo pritvirtintos rankenos. Šis paprastas mechanizmas buvo išrastas senovėje. Dažniausiai jis buvo naudojamas vandeniui pakelti iš šulinių.(Žr. 1 skaidrę).

Pažangesnis mechanizmas yra gervė. Tai vartų derinys su dviem skirtingo skersmens krumpliaračiais. Gervė gali būti laikoma dviejų gervių deriniu.(Žr. 1 skaidrę).

Šimtmečių senumo praktika įrodė, kad nė vienas mechanizmas neduoda naudos iš darbo. Jie naudojami siekiant laimėti jėgą ar kelią, priklausomai nuo darbo sąlygų. Jau senovės mokslininkai žinojo taisyklę: kiek kartų laimime jėga, kiek kartų pralaimime distancijoje. Ši taisyklė buvo vadinama „auksine mechanikos taisykle“. Jo autorius – senovės graikų mokslininkas Heronas iš Aleksandrijos, gyvenęsašmūsų eros amžiuje(Žr. 1 skaidrę).

III . Praktinė dalis.

Išstudijavus teorinę medžiagą apie svirties istoriją, apie jos atradėją, apie veikimo principą ir veisles, nusprendžiau atlikti tyrimą.

3.1. Svertai technologijose ir kasdieniame gyvenime.

Mūsų šiuolaikiniame pasaulyje svertai plačiai naudojami tiek gamtoje, tiek žmogaus sukurtame pasaulyje. Beveik bet kuris mechanizmas, transformuojantis mechaninį judėjimą, naudoja vienokias ar kitokias svirtis.

Svertai yra skirtingose žmogaus ir gyvūno kūno vietose. Tai, pavyzdžiui, galūnės, žandikauliai. Vabzdžių ir paukščių kūne galima pamatyti daugybę svertų.

Svirtys taip pat paplitusios kasdienybėje, tai ir maišytuvas, ir durys, ir įvairūs virtuvės prietaisai.(Žr. 1 skaidrę).

Svirties taisyklė yra svirties balansų, įvairių įrankių ir prietaisų, naudojamų ten, kur reikia padidinti jėgą ar atstumą, veikimas.(Žr. 1 skaidrę).

Dirbdami su žirklėmis galime pastebėti jėgos ir atstumo padidėjimą. Žirklės yra svirtis, kurios sukimosi ašis eina per varžtą, jungiantį dvi žirklių puses. Priklausomai nuo žirklių paskirties, jų įtaisas skiriasi. Popieriaus žirklės turi ilgus peiliukus ir beveik tokio pat ilgio rankenas.Popieriaus pjovimui nereikia daug jėgos, o ilgu peiliuku patogiau pjauti tiesia linija. Šiuo atveju mes gauname didesnį atstumą. Lakštinio metalo pjovimo žirklės turi daug ilgesnes rankenas nei ašmenys, nes metalo pasipriešinimo jėga yra didelė ir norint ją subalansuoti, reikia žymiai padidinti veikiančios jėgos svirtį. Skirtumas tarp rankenų ilgio ir atstumo nuo pjovimo dalies bei sukimosi ašies vielos pjaustytuvuose yra dar didesnis. Akivaizdu, kad tokiais atvejais stiprėja. (Žr. 1 skaidrę).

Svirtys naudojamos ir kituose įrankiuose – spaustukų ir darbastalio rankenose, staklių svirtyse, dailidės įrankiuose, gelbėjimo įrankiuose ir kt.(Žr. 1 skaidrę).

Žinoma, technikoje paplitę įvairūs svertų tipai. Paprasčiausi jų taikymo pavyzdžiai yrapavarų perjungimo svirtis automobilyje, automobilio ar traktoriaus pedalai, dviračio rankinis stabdis.(Žr. 1 skaidrę).

Net siuvimo mašinos rankena ir pianino klavišai taip pat yra svirtys.(Žr. 1 skaidrę).

Mes visi mėgstame sportą! O jei pažiūrėsime atidžiau, pamatysime, kad šioje srityje taip pat taikomas svertas.Šuolis į aukštį ašigalįlabai aiškus pavyzdys, Maždaug trijų metrų ilgio svirties pagalba ir tinkamai pritaikius pastangas sportininkas pakyla į svaiginantį iki šešių metrų aukštį. Be to, daugelyje sporto įrangos yra įrengtos svirtys.(Žr. 1 skaidrę).

Ekskavatoriai ir bokštiniai kranai dirba bet kurioje statybvietėje – tai svirčių, blokų, vartų derinys. Priklausomai nuo "specialybės" kranai turi skirtingą dizainą ir charakteristikas.(Žr. 1 skaidrę).

Svertai taip pat buvo plačiai naudojami žemės ūkyje – traktoriai, kombainai, sėjamosios ir kiti mechanizmai.(Žr. 1 skaidrę).

Taigi,dažniausiai naudojami paprasti mechanizmai (graikiškai „mekhane“ – mašina, įrankis), siekiant įgyti jėgų.

3.2. Laboratoriniai darbai

Įranga : svirtis ant trikojo, svarmenų rinkinys, liniuotė.

Tikslas : išsiaiškinkite svirties pusiausvyros sąlygas.

Progresas.

1. Sukdama veržles svirties galuose subalansavau taip, kad ji atsidurtų horizontaliai.

2. Pakabinti trys svarmenys prie kairiojo svirties peties 7 cm atstumu nuo sukimosi ašies.

3. Bandomuoju būdu nustatiau vietą ant dešiniojo svirties peties, nuo kurios reikia pakabinti vieną svarmenį, kad subalansuotų ankstesnius tris. Išmatavau atstumą nuo šios vietos iki sukimosi ašies.

4. Darant prielaidą, kad kiekvienas krovinys sveria 1 N, užpildžiau lentelę.

5. Padarė išvadą dėl svirties pusiausvyros taisyklės galiojimo.

(Žr. 1 skaidrę).

l2 : l1

7 cm

21 cm

10 cm

20 cm

9 cm

18 cm

3.3 Eksperimentai namuose.

Naudodamasis Ya.I. Perelman "Pramoginė fizika" ir medžiaga iš interneto svetainių "Cool! Physics" ir "Physics around us" atliko pramoginius eksperimentussu svirtimis.

1. Automobiliai. (Žr. 1 skaidrę).

Paėmiau didelį ir mažą žaislinį automobilį. Juos uždėjau ant liniuotės galų, padėjau per vidurį ant apvalaus pieštuko. Didelė mašina pasitraukė, tk. ji sunkesnė. Jei perkelsite pieštuką arčiau didžiosios rašomosios mašinėlės, jie subalansuos. Kai pieštuką perkėliau dar arčiau didžiosios rašomosios mašinėlės, mažoji jį atsvėrė.

2. Kiek jėgos yra pirštuose?

Paėmiau du apvalius dantų krapštukus. Jis įdėjo vieną dantų krapštuką per vidurį ant vidurinio piršto (arčiau nago), o ant galų - smiliaus ir bevardžio piršto. Jis bandė sulaužyti dantų krapštuką spausdamas rodomuoju ir bevardžiu pirštais. Jis perkėlė dantų krapštuką į piršto vidurį. Vėl bandė sulaužyti dantų krapštuką. Kai dantų krapštukas buvo prie pirštų galų, jo buvo beveik neįmanoma sulaužyti (pirštai tarnavo kaip antros rūšies svirtis, panaši į veržles). Atramos taškas yra ta vieta, kur prasideda pirštai.Kuo toliau dantų krapštukas yra nuo atramos taško, tuo didesnė jėga turi būti naudojama. ??????

3. Polipastas.

Jis pririšo virvę prie slidinėjimo lazdos rankenos. Abu pagaliukus padėjau 50 cm atstumu vienas nuo kito ir tris kartus apvyniojau virvę aplink jų rankenas. Patraukė laisvą virvės galą, kol mano padėjėjai bandė perpjauti lazdas. Nors mano draugai bando išskirstyti pagaliukus, aš vienas galiu juos perkelti kartu. (Lazdos ir virvė elgiasi kaip grandininis keltuvas – mano jėgą daugina aplink lazdų rankenas apvyniotas lynas, todėl įgyju beveik penkis kartus daugiau jėgos, lyginant su savo padėjėjais.

4. Svirtis. (Žr. 1 skaidrę).

Paprasta lazda tapo svirtimi žmogui – paprasčiausiu mechanizmu. Ant paprastos lazdos labai patogu nešti krovinį dviems. Naudodami jį galite lengvai pakelti ir perkelti svorius.

Patirtis 1. Paėmiau nelabai ilgą pagaliuką, padėjau po lagamino rankena ir, pasikvietę į pagalbą draugą, kartu pakėlėme lagaminą. Jei lagaminas yra tiksliai per vidurį, tai kiekvienas iš mūsų kraunamas vienodai. Kai perkėlėme lagaminą į vieną iš lazdos galų, viskas pasikeitė. Krūvis tapo lengvesnis tiems, kurie laikosi ilgą galą. Keitėsi svirties pečiai, keitėsi ir jėgų, laikančių krovinį pakeltoje padėtyje, santykis. Kiekvieno iš mūsų rankos yra svirties atrama, o jei atstumas iki apkrovos yra mažesnis, tada apkrova šiam atramos taškui bus didesnė.

Patirtis 2 . Paėmiau nedidelį pagaliuką ir įsmeigiau vinį į šoną netoli vieno iš jo galų. Ant šio galo uždėjau lygintuvą (reikia vinies, kad lygintuvas neslystų ant grindų) ir uždedu svirtį ant kėdės atlošo. Laikydamas svirtį už laisvo galo, jis ją pajudino, dabar priartindamas atramos tašką prie krovinio, tada toldamas nuo jo. Pastebėjau, kad kuo didesnis atstumas nuo rankos iki atramos taško, tuo lengviau išlaikyti krovinį. Tokį patį rezultatą gavau ir perkėlus ranką išilgai svirties iki atramos taško, atstumą nuo atramos taško iki apkrovos palikdamas nepakitęs.

5. Ištraukiu vinį.

Naudodamas plaktuką įsmeigiau vinį į medžio gabalą 2/3 jo ilgio. Jis bandė rankomis ištraukti vinį iš medžio gabalo. Man nepavyko, kad ir kaip stengiausi. Tada paėmiau nagų traukiklį ir lengvai juo ištraukiau vinį. Nagų traukiklis mano atveju veikia kaip svirtis,kuris yra paprastas aparatas, naudojamaspasipriešinimo įveikimas antrajame taške, taikant jėgą.

3.4. Svirties principu veikiančių prietaisų ir modelių gamyba.

Pritaikius žinias, įgytas studijuojant svirtį, su tėčio pagalba pagaminau šiuos prietaisus ir modelius.

1. Gervė savo rankomis. (Žr. 1 skaidrę).

Niekas nėra apsaugotas nuo blogo kelio, o jei jūsų automobilis įstrigo purve, jį išgelbėti padės tik gervė. Ar verta išleisti didžiulę pinigų sumą brangiam daiktui ir nusipirkti jį parduotuvėje, kai savo rankomis galite pasidaryti gervę.

Mums reikėjo:

Sukimosi ašis ir 2 tinkami didesnio ir mažesnio skersmens vamzdžiai;

Stipri virvė;

Progresas:

Mūsų rankų darbo gervė veikia svirties principu. Vamzdžio gabalas gali būti naminės gervės pagrindas. Kad vamzdis būtų pradėtas eksploatuoti, jis turi būti uždėtas ant ašies ir pritvirtintas kabeliu. Kabelio kilpą reikia kelis kartus apvynioti aplink vamzdį ir uždėti ant bet kokios rankenos.

Pasukus rankeną, vamzdis sukasi išilgai ašies, o kabelis bus apvyniotas aplink jį. Tokia gervė praverčia ne tik norint ištraukti automobilį iš purvo, bet ir perkelti įvairius krovinius, pavyzdžiui, užmiestyje.

2. Polispastas. (Žr. 1 skaidrę).

Pasiėmiau tvirtą nailoninį laidą, 2 atskirus blokus, krovinį. Aš surinkau 1 kilnojamojo ir 1 fiksuoto bloko derinį ir juos pritvirtinau.Dabar galiu lengvai pakelti krovinius, kurių negalėčiau tiesiog laikyti rankoje be grandininio keltuvo.

Atlikęs eksperimentą su dinamometru, įsitikinau, kad grandininis keltuvas suteikia dvigubai daugiau jėgos!

IV . Išvada.

Dėl atlikto darbo įsitikinau tokia taisykle – kiek kartų laimime jėga, tiek pralaimime distancijoje.

Sužinojau apie svirties istoriją, apie jos atradėją, apie veikimo principą ir veisles.

Įvairių tipų svirtys kasdieniame gyvenime yra kiekviename žingsnyje:

Karutį lengviau neštis, jei jis turi ilgas rankenas;

Lengviau ištraukti vinį, jei nagų traukiklis ilgesnis;

Veržlę daug lengviau priveržti veržliarakčiu su ilga rankena.

Niekada neturėtumėte pamiršti „auksinės mechanikos taisyklės“, kuri supaprastinta taip: jėgos padidėjimas - praradimas gabenant. Kartais verta paaukoti trumpesnį kelią, norint laimėti jėgas. Darbas vis tiek bus tas pats, bet jį atlikti bus lengviau, nes kelio padidėjimas atitinka laiko padidėjimą. O ilgesnį laiką dirbti lengviau – tai aišku kiekvienam.

Kuriant mašinas būna ir atvirkščiai, kai reikia paaukoti jėgas, norint laimėti kelyje, laimėti laiku.

Dirbdamas temą, iš savo patirties įsitikinau, kad svirtis ir jos atmainos suteikia žmogui jėgų ar atstumo arba yra naudojami patogumui. Taigi jis patvirtino savo hipotezę, kad ne kiekvienas stiprus vyras būtinai yra stiprus. Dabar stiprėju ne tik kasdien fiziškai treniruodamasis, bet ir pritaikydamas naujas įgytas žinias. Mano kūrinio pavadinimas niekada neturėtų būti tariamas teigiama intonacija. Atvirkščiai, jei yra intelektas, bus ir stiprybės. Mano tyrimo medžiaga neabejotinai pravers supančio pasaulio pamokose pradinėse klasėse, o gal ir fizikos pamokose 7 klasėje.

Pabaigai norėčiau priminti Ežiuko žodžius iš nuostabios Vladimiro Sutejevo pasakos „Gelbėtojas“: „Visada galima rasti lazdą, bet čia gelbėtojas – o štai gelbėtojas!“.

Literatūra

1. Balašovas M.M. Fizika. – M.: Švietimas, 1994 m.

2. Katz Ts.B. Biofizika fizikos pamokose. – M.: Švietimas, 1988 m.

3. Perelman Ya.I. Linksma fizika. 1 knyga. - M .: Nauka, 1979 m.

4. Fizika. 7 klasė / Gromov S.V., Rodina N.A. – M.: Švietimas, 2000 m.

5. Fizika. 7 klasė / Peryshkin A.V., Rodina N.A. – M.: Drofa, 2003 m.

6. Enciklopedija vaikams. T. 14 - Technika. – M.: Avasta+, 2000 m.

7. Aš pažįstu pasaulį. Vaikų enciklopedija – Grožio pasaulis. – M.: Astrel, 2004 m.

Taikymas

Foto reportažas

Laboratoriniai darbai"Sverto pusiausvyros sąlygų paaiškinimas"

Mano eksperimentai http://vse-svoimiruchkami.ru/glavnaya/ )

Grandininio keltuvo gamyba

Tarpmokyklinės konferencijos ekskursija po miestą

„Pirmieji mokslo žingsniai“.

Darbo pavadinimas„Yra jėgos! Protas nebūtinas?

Studentai (pavardė, pilnas vardas)Abramovas Danila

MBOU SOSH ________ 32__ klasė ___________ 4 B

Darbo vadovasZibertas Galina Ivanovna

Darbo tipas (projektas / santrauka / tyrimas)studijuoti

Darbo vertinimo kriterijai

1) Darbo projektavimo reikalavimų laikymasis.Visi reikalavimai įvykdyti .

2) Studijuojamos medžiagos apimtis:informacijos paieška literatūroje ir internete, stebėjimas, aprašymas ir matavimas, eksperimentinis darbas, modeliavimas.

3) Studijuojamos medžiagos pažintinė vertė, aktualumas, praktinė ir teorinė reikšmė.Darbe tiriama svirtelių kilmė ir tipai, atliekami eksperimentai su svirtimi, modeliuojami svirties principu veikiantys įrenginiai.

4) Darbo problema, hipotezė, tikslas, uždaviniai.Hipotezė: Greičiausiai yra mechanizmų, kurie padeda žmogui sustiprėti. Tikslas: išsiaiškinti paprasčiausių mechanizmų veikimo principą. Tikslai: atlikti eksperimentus, siekiant nustatyti svirties savybes ir veikimo principą.

5) Tyrimo įgūdžiai (argumentai, išvados; raštingumas, logiškas medžiagos pateikimas, mokslinio pateikimo stiliaus laikymasis)Kompetentingai sukomponuotas darbas, laikomasi mokslinio pateikimo stiliaus, daromos išvados kiekvienam eksperimentui ir visam darbui.

Recenzento parašas (parašo nuorašas)

Uyukina Liudmila Grigorevna

„Galėčiau pasukti Žemę svirtimi, tik suteik man atramos tašką“

Archimedas

Svirties rankena- vienas iš labiausiai paplitusių ir paprasčiausių mechanizmų tipų pasaulyje, esantis tiek gamtoje, tiek žmogaus sukurtame pasaulyje.Svirtis yra standus korpusas, galintis suktis aplink kokią nors ašį. Svirtis nebūtinai yra ilgas ir plonas objektas.

Žmogaus kūnas kaip svirtis

Gyvūnų ir žmonių skelete visi kaulai, turintys tam tikrą judėjimo laisvę, yra svertai, pavyzdžiui, žmonių - galūnių kaulai, apatinis žandikaulis, kaukolė, pirštų falangos.

Pažvelkime į alkūnės sąnarį. Stipinkaulis ir žastikaulis yra tarpusavyje sujungti kremzle, prie jų taip pat pritvirtinti dvigalvio ir trigalvio žasto raumenys. Taigi gauname paprasčiausią svirties mechanizmą.

Geras pavyzdys, kaip geriau panaudoti raumenų ir kaulų sistemą, yra daugelio gyvūnų (visų rūšių kačių, arklių ir kt.) atvirkštinis užpakalinis kelias.

Kadangi prisiminėme šuolį į aukštį, apsvarstykite žmogaus sugalvotas svirties naudojimo galimybes. Šuolis su kartimi yra labai geras pavyzdys.

Su maždaug trijų metrų ilgio svirtimi (šuoliams į aukštį stiebo ilgis apie penkis metrus, todėl ilgoji svirties ranka, šuolio metu pradedant nuo koto lenkimo, yra apie tris metrų) ir teisingai panaudojus pastangas, sportininkas pakyla į svaiginantį aukštį iki šešių metrų.

Paimkite rašiklį, parašykite ką nors arba pieškite ir stebėkite rašiklį bei pirštų judėjimą. Netrukus pamatysite, kad rankena yra svirtis. Raskite atramą, įvertinkite savo pečius ir įsitikinkite, kad tokiu atveju prarandate jėgas, bet įgyjate greitį ir atstumą. Tiesą sakant, rašant rašiklio trinties jėga ant popieriaus yra maža, kad pirštų raumenys per daug neįsitemptų. Tačiau yra tokių darbų, kai pirštai turi dirbti iki galo, įveikdami reikšmingas jėgas ir tuo pačiu atlikti išskirtinio tikslumo judesius: chirurgo, muzikanto pirštai.

Svirtis kasdieniame gyvenime

Svertai taip pat įprasti kasdieniame gyvenime. Jums būtų daug sunkiau atidaryti tvirtai prisuktą maišytuvą, jei jis neturėtų 4-6 cm rankenos, kuri yra maža, bet labai efektyvi svirtis.

Dirbant su ypač dideliais ir sunkiais varžtais bei veržlėmis, pavyzdžiui, taisant įvairius mechanizmus, naudojami automobiliai, staklės, naudojami veržliarakčiai su rankena iki metro.

Augaluose svertiniai elementai yra mažiau paplitę, o tai paaiškinama mažu augalo organizmo mobilumu. Tipiška svirtis yra medžio kamienas ir šaknys. Pušies ar ąžuolo šaknis, kuri eina giliai į žemę, pasižymi didžiuliu atsparumu, todėl pušys ir ąžuolai beveik niekada neapsiverčia. Priešingai, eglės, kurios dažnai turi paviršinę šaknų sistemą, labai lengvai apvirsta.

Daugelio gyvūnų ir augalų „vėrimo įrankiai“ – nagai, ragai, dantys ir spygliai – yra pleišto formos (modifikuota pasvirusi plokštuma); smailia greitai judančių žuvų galvos forma panaši į pleištą. Daugelis šių pleištų turi labai lygų kietą paviršių, todėl jie yra tokie aštrūs.

Svertai technikoje

Natūralu, kad svertai taip pat yra visur paplitę technologijose.

Paprastas „svirties“ mechanizmas turi dvi rūšis: blokas ir vartai.

Svirties pagalba maža jėga gali subalansuoti didelę jėgą. Apsvarstykite, pavyzdžiui, kibiro iškėlimą iš šulinio. Svirtis yra šulinio vartai – rąstas su pritvirtinta lenkta rankena, arba ratas.

Vartų sukimosi ašis eina per rąstą. Mažesne jėga yra žmogaus rankos jėga, o didesne – jėga, kuria žemyn traukiamas kaušas ir kabanti grandinės dalis.

Dar prieš mūsų erą žmonės pradėjo naudoti svertus statybų versle. Pavyzdžiui, paveikslėlyje matote svirties naudojimą statant pastatą. Mes jau žinome, kad svirtys, blokai ir presai leidžia jums įgyti jėgos. Tačiau ar toks pelnas duodamas „už nieką“?

Naudojant svirtį, ilgesnis jos galas nuvažiuoja didesnį atstumą. Taigi, gavę jėgų padidėjimą, mes prarandame atstumą. Tai reiškia, kad keldami didelį krovinį su maža jėga, esame priversti padaryti didelį poslinkį.

Ryškiausias pavyzdys yra pavarų svirtis automobilyje. Trumpa svirties rankena yra dalis, kurią matote salone.

Pavyzdžiui, sportiniuose automobiliuose greitesniam pavarų perjungimui svirtis dažniausiai nustatoma trumpai, taip pat trumpinamas jos atstumas.

Paprastas „pasvirusios plokštumos“ mechanizmas ir dvi jo atmainos - pleištas ir varžtas

Pasvirusi plokštuma naudojama sunkiems daiktams perkelti į aukštesnį lygį, jų tiesiogiai nekeliant.Jei reikia pakelti krovinį į aukštį, visada lengviau naudoti švelnų nuolydį nei stačią. Be to, kuo mažesnis nuolydis, tuo lengviau atlikti šį darbą.

Kūną nuožulnioje plokštumoje laiko jėga, kurios dydis ... tiek kartų mažesnis už šio kūno svorį, kiek kartų pasvirusios plokštumos ilgis yra didesnis už jo aukštį.

Į rąstą įkaltas pleištas veikia jį iš viršaus į apačią. Tuo pačiu metu jis stumia gautas puses į kairę ir dešinę. Tai yra, pleištas keičia jėgos kryptį.

Taigi galime įsitikinti, kad svirties mechanizmas yra labai plačiai paplitęs tiek gamtoje, tiek mūsų kasdienybėje, tiek įvairiuose mechanizmuose.

Be to, jėga, kuria jis stumia rąsto puses, yra daug didesnė už jėgą, kuria plaktukas veikia pleištą. Vadinasi, pleištas taip pat keičia veikiančios jėgos skaitinę reikšmę.

Medienos apdirbimo ir sodo įrankiai atstojo pleištą – plūgą, adzę, grandiklius, kastuvą, kaplį. Žemė buvo dirbama plūgu, akėčiomis. Pjaunama grėbliais, dalgiais, pjautuvais.

Sraigtas yra pasvirusios plokštumos tipas. Su juo galite žymiai padidinti jėgą.

Sukdami veržlę ant varžto, pakeliame ją išilgai nuožulnios plokštumos ir laimime stiprumą.

Sukdami kamščiatraukio rankeną pagal laikrodžio rodyklę, kamščiatraukio varžtas pasislenka žemyn. Vyksta judėjimo transformacija: sukamasis kamščiatraukio judėjimas veda į jo judėjimą į priekį.

skaidrė 2

Gyvūnų skelete visi kaulai, turintys tam tikrą judėjimo laisvę, yra svertai: kojų ir rankų kaulai, kaukolė, apatinis žandikaulis.

skaidrė 3

Kačių gyvūnams visi judantys kaulai yra svirtys.

skaidrė 4

Nugaros peleko stuburai yra daugelio žuvų svertai.

skaidrė 5

Nariuotakojų svertai – dauguma jų išorinio skeleto segmentų

skaidrė 6

Dvigeldžių moliuskų svirtys – apvalkalo vožtuvai

7 skaidrė

Skeleto jungtys visų pirma skirtos pagreitinti ir prarasti jėgą. Padidėjęs greitis ypač tinka vabzdžiams.

8 skaidrė

Svirties mechanizmus galima rasti kai kurių spalvų. Pavyzdžiui: šalavijų kuokeliai.

9 skaidrė

SPRENDIMAS Technikoje Pleištas ir sraigtas – savotiška nuožulni plokštuma Pleištas skirtas skaldyti stiprius daiktus, pavyzdžiui, rąstus. Jis taip pat įsuka į tarpus tarp dalių, siekiant sukurti didesnę vienos dalies spaudimo jėgą kitai ir taip padidinti statinę trinties jėgą tarp jų, o tai užtikrins patikimą jų sukibimą. Pleištą veikiant didžiulėmis jėgomis, jis turi būti labai tvirtas, pagamintas iš kiečiausios medžiagos. Daugelio gyvūnų ir augalų „vėrimo įrankiai“ – nagai, ragai, dantys ir spygliai – yra pleišto formos (modifikuota pasvirusi plokštuma); smailia greitai judančių žuvų galvos forma panaši į pleištą. Daugelis šių pleištų turi labai lygų kietą paviršių, todėl jie yra tokie aštrūs.

10 skaidrė

Varžtą išrado Archimedas. Jo varžtas buvo skirtas pakelti vandenį iš tam tikro lygio į aukštesnį. Apsvarstykite varžtą kaip įtaisą, leidžiantį žymiai padidinti stiprumą. Įsivaizduokite, kad pasvirusi h aukščio ir l ilgio plokštuma susukama į vamzdelį. Sukdami veržlę ant varžto, pakeliate jį nuožulnia plokštuma. Jūs laimite jėga F1 / F2 = h / l, kur h yra pasvirosios plokštumos aukštis arba sraigto žingsnis, l yra pasvirosios plokštumos ilgis arba apskritimas l \u003d π D. Kai prisukamas varžtas į medinę lentą arba priveržiant varžtą (detalių tvirtinimas varžtu ar veržle ) reikia įveikti trinties jėgas ir medžiagos elastingumo jėgos yra tokios didelės, kad sunku, o kartais net neįmanoma tai padaryti su savo pirštai. Šiuo atveju varžto pagalba gauto stiprumo padidėjimo nepakanka, reikia naudoti ir svirtis: atsuktuvus, veržliarakčius. Varžtas naudojamas kaip įtaisas stiprumui įgyti. Matavimo priemonėse naudojamos varžto savybės – atstumo praradimas. Sraigtas taip pat naudojamas pagal savo paskirtį, kaip kadaise siūlė jo išradėjas: grūdams per vamzdį ar mėsą mėsmale perkelti. Tiksliau sumontuoti varžtai atlieka pjoviklio judėjimą tekinimo staklėje.

Paprasti mechanizmai laukinėje gamtoje

Gyvūnų ir žmonių skelete yra visi kaulai, turintys tam tikrą judėjimo laisvę svertas, pavyzdžiui, žmonėms – galūnių kaulai, apatinis žandikaulis, kaukolė (atramos taškas yra pirmasis slankstelis), pirštų falangos. Katėms judantys nagai yra svirtys; daugelis žuvų turi spyglius ant nugaros peleko; nariuotakojų dauguma jų išorinio skeleto segmentų; dvigeldžiai moliuskai turi apvalkalo vožtuvus.

Skeleto jungtys paprastai yra sukurtos taip, kad padidintų greitį ir prarastų jėgą. Tai būtina norint prisitaikyti ir išgyventi.

Ypač didelis greičio padidėjimas pasiekiamas vabzdžiams. Kai kurių vabzdžių sparnai pradeda vibruoti pagal elektrinius signalus, kuriuos nešioja nervai. Kiekvienas iš šių nervinių signalų sukelia vieną raumenų susitraukimą, kuris savo ruožtu judina sparną. Dvi priešingų raumenų grupės, žinomos kaip „keltuvas“ ir „nuleidimas“, padeda sparnams kilti ir kristi, traukiant į priešingas puses. Skrydžio metu laumžirgiai gali pasiekti iki 40 km per valandą greitį.

Skeleto svirties elemento rankų ilgio santykis labai priklauso nuo šio organo atliekamų gyvybinių funkcijų. Pavyzdžiui, kurto ir elnio ilgos kojos lemia jų gebėjimą greitai bėgti; trumpos apgamo letenos skirtos didelėms jėgoms išvystyti mažu greičiu; ilgi kurto žandikauliai leidžia greitai sugriebti grobį bėgant, o trumpi buldogo žandikauliai užsidaro lėtai, bet stipriai laikosi (kramtomasis raumuo prisitvirtina labai arti ilčių, o raumenų jėga persiduoda iltys beveik nesusilpnėjusios).

Augaluose svertiniai elementai yra mažiau paplitę, o tai paaiškinama mažu augalo organizmo mobilumu. Tipiška svirtis yra medžio kamienas ir jo tęsinys, pagrindinė šaknis. Pušies ar ąžuolo šaknis, kuri eina giliai į žemę, turi didelį atsparumą apvirtimui (atsparumo petys yra didelis), todėl pušys ir ąžuolai beveik niekada neapsiverčia. Priešingai, eglės, kurių šaknų sistema yra tik paviršinė, labai lengvai apvirsta.

Įdomių jungčių mechanizmų galima rasti kai kuriose gėlėse (pavyzdžiui, šalavijų kuokeliuose), taip pat kai kuriuose išskleidžiamuose vaisiuose.

Apsvarstykite pievinio šalavijo sandarą (10 pav.). Pailgi kuokeliai tarnauja kaip ilga ranka A svirtis. Dulkės yra jos gale. Trumpas petys B svirtis tarsi saugo įėjimą į gėlę. Kai vabzdys (dažniausiai kamanė) įsiropščia į gėlę, jis paspaudžia trumpąją svirties ranką. Tuo pačiu metu ilga ranka dulkiniu atsitrenkia į kamanės nugarą ir palieka ant jos žiedadulkes. Skrisdamas prie kitos gėlės, vabzdys ją apdulkina šiomis žiedadulkėmis.

Gamtoje yra paplitę lankstūs organai, kurie gali keisti savo kreivumą labai įvairiai (stuburas, uodega, pirštai, gyvačių kūnas ir daugelis žuvų). Jų lankstumą lemia arba daugybės trumpų svirčių derinys su strypų sistema, arba santykinai nelanksčių elementų ir tarpinių elementų, kurie lengvai deformuojasi, derinys (dramblio kamienas, vikšro korpusas ir kt.). Lenkimo valdymas antruoju atveju pasiekiamas išilginių arba įstrižai išdėstytų strypų sistema.

Svertas kasdieniame gyvenime. Fizikos mokslinis darbas apie svirtį

Paprasti mechanizmai laukinėje gamtoje

Esame socialiniuose tinkluose

Kategorijos