Применение закона равновесия рычага к блоку. 7 класс

Блок контроля
Ответьте на вопросы мудрой совы

Ответь на вопрос
Что такое рычаг?
2. При каких условиях рычаг находится в равновесии?
3. Какие виды рычагов вам известны? Что они собой представляют?
4. Для чего и где применяют рычаг?

Реши задачу
1. С какой силой натянута мышца руки (бицепс) при подъёме ядра весом 80 Н, если расстояние от центра ядра до локтя равно 32 см, а от локтя до места закрепления мышцы 4 см?

Реши задачу
При помощи кусачек перекусывают гвоздь. Расстояние от оси вращения кусачек до гвоздя 2 см, а до точки приложения силы руки 16 см. Рука сжимает кусачки с силой 200 Н.
Определите силу, действующую на гвоздь.

Тема урока:
Применение закона равновесия рычага
к блоку

Что должны узнать?
Что представляет собой блок?
Какие виды блоков применяют в технике?
Для чего применяют блоки?
Какой выигрыш в силе дают блоки?
Где применяют блоки?

это устройство, имеющее форму колеса с жёлобом, по которому пропускают верёвку, трос или цепь.
Блок -

Неподвижный блок
1. У неподвижного блока ось закреплена и при подъёме грузов ось не перемещается.
2. Неподвижный блок применяют для того, чтобы изменить направление действия силы.
3. Определим, даёт ли неподвижный блок выигрыш в силе.
По правилу моментов:
М1 = М2
F1l1 = F2l2, где l = r
т.к. l1 = l2 => F1 = F2 =>
Неподвижный блок не даёт выигрыша в силе

Подвижный блок
1. У подвижного блока ось перемещается вместе с грузом.
2. Подвижный блок даёт выигрыш в силе в 2 раза.
Доказательство:
Момент вращающей силы М1 = F∙ l, где l = 2r
Момент силы, с которой груз действует на блок
М2 = P∙ l / 2 = P∙ r
По правилу моментов:
F∙ 2r = P∙ r => P / F = 2 =>
Выигрыш в силе, получаемый с помощью неподвижного блока = 2

Применение блоков
В зависимости от того, хотят ли получить выигрыш в силе, скорости или изменить направление действия силы, применяют различные системы блоков.

Применение блоков
Для получения выигрыша в силе и, одновременно, изменения направления действия силы применяют систему из двух блоков: неподвижного и подвижного.
Например, системы блоков используют в различных силовых тренажёрах.

Полиспаст -
( от др.греч. πολύσπαστος — натягиваемый многими верёвками или канатами) - грузоподъёмное устройство, состоящее из собранных в подвижную и неподвижную обоймы блоков, последовательно огибаемых канатом или цепью, и предназначенное для выигрыша в силе (силовой полиспаст) или в скорости (скоростной полиспаст).

Применение блоков
Небольшие полиспасты используются для натяжения подвесных кабелей связи и силовых кабелей, а также несущих тросов при строительстве подвесных линий по столбам и по крышам домов, тросов и канатов на парусных кораблях и яхтах: мускульная сила человека обычно не позволяет натянуть большой пролёт кабеля достаточно сильно…

Применение блоков
Блоки и полиспасты на кораблях применяют с древних времён

Применение полиспастов уменьшает натяжение в канате, так как масса груза распределяется на несколько его ветвей.
Шлюпбалка с полиспастом для спуска на воду и подъёма шлюпок на борт
Обычно полиспаст является частью механизмов подъёма и изменения вылета стрелы подъёмных кранов и такелажных приспособлений. Самостоятельно полиспаст применяется для подъёма (опускания) небольших грузов (например, шлюпок на судах)
Применение блоков

Владение системой подъема грузов с помощью полиспастов – это важный технический навык необходимый при проведении спасательных и высотных работ.
В горном туризме и альпинизме полиспаст применяется для натяжения перил и переправ, для подъёма пострадавшего (например, провалившегося в трещину). В промышленном альпинизме этот же принцип используется в такелажных работах при подъёме конструкций.
Применение блоков

Применение блоков
Подъём автомобиля вверх
и танка из воды с помощью системы блоков и полиспастов