Творческий проект на тему «Простые механизмы в быту»

1. Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение
2. «Средняя общеобразовательная школа №3»
3. Еманжелинского муниципального района

Творческий проект

на тему

«Простые механизмы в быту»

Автор проекта:

Асылгареев Геннадий,

обучающийся 7 класса

Наставник проекта:

Орзуева Н.А.

учитель физики

2018 г.

Содержание

Введение ……………………………………………………………………….....3

1. Простые механизмы и их разновидности …………………………….4
2. Использование простых механизмов в быту ………………………....5

Заключение ………………………………………………………………………6

Список литературы ………………………………………………………..……7

Введение

Как часто, когда нам надо сдвинуть с места очень тяжелый предмет, мы берем себе в помощники палку или шест. Это пример простого механизма – рычага.

Автомашину массой в несколько тонн шофер легко приподнимает при помощи домкрата. Домкрат - это простой механизм, который дает выигрыш в силе примерно в 40-50 раз. Ножницы, плоскогубцы, клещи, кусачки и многие другие инструменты - все это рычаги.

Утверждают, что великий ученый Архимед как-то писал сиракузскому царю Гиерону: «Если бы была другая Земля, я перешел бы на нее и сдвинул бы нашу Землю». Что такое простые механизмы, где и с какой целью применяют простые механизмы в быту?

Изучению этих вопросов я посвятил свой проект.

Цель: выявить значимость применения простых механизмов для человека.

Задачи:

1. Изучить литературные и электронные источники информации. 

2. Систематизировать и обобщить найденный материал.

3. Сформулировать выводы.

4. Создать собственный продукт – фотовыставку по теме проекта. 

Основополагающий вопрос: Зачем нужны простые механизмы?

Проблемные вопросы

Какие виды простых механизмов существуют?

Для чего нужны простые механизмы?

Где простые механизмы встречаются в природе?

Дают ли простые механизмы выигрыш в силе?

Есть ли простые механизмы во мне? 

1. Простые механизмы и их разновидности

Еще с древних времен для облегчения своего труда человек использовал различные приспособления и механизмы (от греческого «механэ» - машина, орудие).

Видов простых механизмов очень много. Это и рычаг, и блок, и клин, и многие другие. Простыми механизмами в физике называют приспособления, служащие для преобразования силы.

К простым механизмам относятся: рычаг и его разновидности - блок, ворот; наклонная плоскость и её разновидности - клин, винт. Обычно их применяют для того, чтобы получить выигрыш в силе, т.е. увеличить силу, действующую на тело, в несколько раз.

Характеристики простых механизмов.

Рычаг - твёрдое тело, которое может вращаться вокруг неподвижной опоры.

Кратчайшее расстояние между точкой опоры и прямой, вдоль которой действует на рычаг сила, называется плечом силы. Чтобы найти плечо силы, надо из точки опоры опустить перпендикуляр на линию действия силы. Длина этого перпендикуляра и будет плечом данной силы. F1, F2 - силы, действующие на рычаг. L1 L2 - плечи сил, действующих на рычаг. Рычаг находится в равновесии тогда, когда силы, действующие на него, обратно пропорциональны плечам этих сил. Это правило можно записать в виде формулы: F1 / F2 = L1 / L2.

Правило равновесия рычага было установлено Архимедом. Из этого правила видно, что меньшей силой можно уравновесить при помощи рычага большую силу. Во сколько раз одно плечо больше второго, во столько раз силы, приложенные к одному плечу больше силы, приложенной ко второму плечу. 

Наклонная плоскость- простейшее механическое устройство, применяемое для подъёма тяжёлых предметов, чтобы получить выигрыш в силе. Наклонная плоскость применяется для перемещения тяжёлых предметов на более высокий уровень без их непосредственного поднятия. К таким устройствам относятся пандусы, эскалаторы, обычные лестницы, конвейеры.

Винт. Если наклонную плоскость «обмотать» вокруг цилиндра, мы получим другой механизм – винт.

Другой разновидностью рычага является ворот. Ворот представляет собой цилиндр (барабан), к которому прикреплена рукоятка. При помощи рычага можно маленькой силой уравновесить большую силу. Рассмотрим, например, подъем ведра из колодца. Рычагом является колодезный ворот - бревно с прикрепленной к нему изогнутой ручкой. Ось вращения ворота проходит сквозь бревно. Меньшей силой служит сила руки человека, а большей силой - сила, с которой ведро и свисающая часть цепи тянет вниз.

2. Использование простых механизмов в быту

Рычаги широко распространены в быту.

Плоскогубцы, клещи, гвоздодер, ножницы, коромысло с ведрами, щипцы, «журавль» для поднятия воды из колодца, рычажные весы, качели деревянные, ключ для отворачивания гаек при разборке и сборке деталей машин – это только малая часть инструментов и приспособлений, в основе действия которых лежит правило рычага. 

Вам было бы гораздо сложнее открыть туго завинченный водопроводный кран, если бы у него не было ручки в 3-5 см, которая представляет собой маленький, но очень эффективный рычаг. То же самое относится к гаечному ключу, которым вы откручиваете или закручиваете болт или гайку. Чем длиннее ключ, тем легче вам будет открутить эту гайку, или наоборот, тем туже вы сможете её затянуть. При работе с особо крупными и тяжелыми болтами и гайками, например при ремонте различных механизмов, автомобилей, станков, используют гаечные ключи с рукояткой до метра.

Другой яркий пример рычага в повседневной жизни – самая обычная дверь. Попробуйте открыть дверь, толкая её возле крепления петель. Дверь будет поддаваться очень тяжело. Но чем дальше от дверных петель будет располагаться точка приложения усилия, тем легче вам будет открыть дверь.

Примером рычага, дающего выигрыш в силе, могут служить ножницы для резки бумаги, кусачки, ножницы для резки металла, лопата.

Рычаги различного вида имеются у многих машин: ручка швейной машины, педали или ручной тормоз велосипеда, клавиши пианино - все это примеры рычагов. Весы - тоже пример рычага.

Деревообрабатывающие и садовые инструменты представляли клин – это струг, тесла, скобели, лопата, мотыга. Землю обрабатывали сохой, бороной. Убирали урожай с помощью граблей, кос, серпов.

Винт – это вид наклонной плоскости. С его помощью можно получить значительный выигрыш в силе. Поворачивая гайку, надетую на болт, мы поднимаем её по наклонной плоскости и выигрываем в силе.

Поворачивая рукоятку штопора по часовой стрелке, мы вызываем  продвижение винта штопора вниз. Происходит преобразование движения: вращательное движение штопора приводит к его поступательному движению.

Примером рычага, дающего проигрыш в силе, является весло. Это необходимо для получения выигрыша в расстоянии. Чем длиннее часть весла опускаемого в воду, тем больше его радиус вращения и скорость движения.

Таким образом, мы можем убедиться в том, что механизм рычага очень широко распространен как в нашем повседневном быту, так и в различных механизмах.

Заключение

В результате работы над данным проектом я выяснил:

-сила человека ограничена, поэтому он часто применяет приспособления (механизмы), чтобы увеличить силу, действующую на тело, в несколько раз;

-при использовании простых механизмов выполняется «золотое правило» механики: во сколько раз выигрываем в силе, во столько раз проигрываем в расстоянии;

-простые механизмы широко применяются в практической деятельности;

-человек применяет простые механизмы, хотя часто даже не подозревает о его использовании. Поэтому нам необходимо знать и учитывать особенности их действия.

Литература

1. Энциклопедия"Наука",Москва,"РОСМЭН",1994.
2. А.В.Пёрышкин.Физика.7класс.Москва,"Дрофа",2017.
3. С.В.Громов, Н.А.Родина.Физика.7кл.Москва,"Просвещение",2000.
4. http://rpp.nashaucheba.ru/docs/index-111201.html