레버는 해당 조건에서 평형을 이룰 것입니다. 블록에 레버의 평형 법칙 적용: 역학의 황금률

레버는 고정된 지지대를 중심으로 회전할 수 있는 강체입니다.

그림 149는 방법을 보여줍니다. 작업자는 그것을 리프팅 도구로 사용합니다.레버 지렛대 첫 번째 경우 (a) 작업자는 F의 힘으로 지렛대 B의 끝을 아래로 누르고, 두 번째 경우 (b)에서는 끝 B를 들어 올립니다.

작업자는 하중 P(수직 아래쪽으로 향하는 힘)의 무게를 극복해야 합니다. 이를 위해 그는 지렛대의 유일한 고정점, 즉 작업자가 작용하는 지지점 0, 힘 F를 통과하는 축을 중심으로 지렛대를 돌립니다. 두 경우 모두 레버에 힘이 덜 가해집니다. P, 즉 노동자는 권력을 얻는다고 한다. 따라서 레버를 사용하면 레버 없이는 들어올릴 수 없는 무거운 짐을 들어올릴 수 있습니다.

그림 153은 회전축 0(받침점)이 힘 A와 B의 적용 지점 사이에 위치한 레버를 보여주며, 그림 154는 이 레버의 다이어그램을 보여줍니다. 레버에 작용하는 두 힘 F1과 F2는 모두 같은 방향을 향합니다.

점 사이의 최단 거리 지지대와 직선레버에 작용하는 힘을 지렛대라고 합니다.

힘의 팔을 찾으려면 받침점에서 힘의 작용선까지의 수직선을 낮춰야 합니다. 이 수직선의 길이는 이 힘의 팔이 됩니다. 그림 154에서는 0A가 힘 F1의 팔, 0B가 힘 F2의 팔임을 보여줍니다.

레버에 작용하는 힘은 축을 중심으로 시계 방향 또는 시계 반대 방향의 두 방향으로 레버를 회전시킬 수 있습니다. 따라서 F1을 강제하십시오(그림 153). 레버를 시계 방향으로 돌리면 힘이 가해집니다.F2 회전시계 반대방향으로요.

레버에 가해지는 힘의 영향으로 레버가 평형을 이루는 조건은 실험적으로 설정할 수 있습니다. 힘의 작용 결과는 그 힘의 작용에만 의존하는 것이 아니라는 점을 기억해야 합니다. 수치(모듈) 뿐만 아니라 그 것에서도 , 어느 시점에 신체에 적용되는지그리고 그것이 어떻게 지시되는지.

레버가 매번 균형을 유지하도록 받침점 양쪽의 레버(그림 153)에 다양한 추가 매달려 있습니다. 레버에 작용하는 힘은 이러한 하중의 무게와 같습니다. 각 경우에 대해 힘 모듈과 해당 어깨가 측정됩니다. 그림 153은 2N 힘이 4N 힘의 균형을 이루는 것을 보여줍니다.동시에, 그림에서 볼 수 있듯이 어깨는 더 작고 힘은 어깨보다 2배 더 큽니다. 더 큰 힘.

이러한 실험을 바탕으로 레버 평형 조건(규칙)이 확립되었습니다. 레버에 작용하는 힘이 이러한 힘의 팔에 반비례할 때 레버는 평형 상태에 있습니다.

이 규칙은 다음과 같습니다. 공식으로 작성하세요:

여기서 F1과 F2는 레버에 작용하는 힘이고, l1과 l2는 이러한 힘의 어깨입니다(그림 154).

지렛대 평형의 법칙은 아르키메데스에 의해 확립되었습니다.

이 규칙에 따르면 레버를 사용하여 더 작은 힘으로 더 큰 힘의 균형을 맞출 수 있다는 것이 분명합니다. 이를 위해서는 특정 길이의 어깨를 선택하기만 하면 됩니다. 예를 들어 그림 149에서는 하나의 레버 암은 약 2배 더 큽니다.또 다른. 이는 예를 들어 B 지점에 400N의 힘을 가하면 작업자가 800N, 즉 무게가 80kg인 돌을 들어 올릴 수 있음을 의미합니다. 더 무거운 짐을 들어 올리려면 작업자가 작동하는 레버 암의 길이를 늘려야 합니다.

예.레버를 사용하여 240kg의 돌을 들어 올리려면 어떤 힘(마찰 제외)이 필요합니까? 힘 팔은 2.4m이고 돌에 작용하는 중력 팔은 0.6m입니다.

질문.

1. 레버란 무엇입니까?
2. 힘의 어깨라고 불리는 것은 무엇입니까?
3. 레버리지를 찾는 방법은 무엇입니까?
4. 힘은 레버에 어떤 영향을 미치나요?
5. 지렛대 평형의 법칙은 무엇인가?
6. 지렛대 평형의 법칙은 누가 정립하였는가?

운동.

눈금자가 균형을 이루도록 눈금자 중앙 아래에 작은 지지대를 놓습니다. 결과 레버에서 5k와 1k 동전의 균형을 맞춥니다. 힘 팔을 측정하고 레버의 평형 상태를 확인합니다. 2,000개와 3,000개의 동전을 사용하여 작업을 반복하세요.

이 레버를 사용하여 성냥갑의 질량을 결정하십시오.

메모. 1, 2, 3, 5K 동전의 질량은 각각 1, 2, 3, 5g입니다.

인간의 힘은 제한되어 있습니다. 따라서 그는 자신의 힘을 훨씬 더 큰 힘으로 변환할 수 있는 장치(또는 장치)를 자주 사용합니다. 그러한 장치의 예로는 레버가 있습니다.

레버 암고정된 지지대를 중심으로 회전할 수 있는 강체입니다. 지렛대, 판자 및 이와 유사한 물체를 레버로 사용할 수 있습니다.

레버에는 두 가지 유형이 있습니다. 유 1종 지렛대지지점 O의 고정점은 적용된 힘의 작용선 사이에 위치하며(그림 47), 2종 지렛대한쪽에 있습니다 (그림 48). 레버리지를 사용하면 힘을 얻을 수 있습니다. 예를 들어 그림 47에 표시된 작업자는 레버에 400N의 힘을 가하면 800N의 하중을 들어 올릴 수 있습니다. 800N을 400N으로 나누면 2와 같은 힘의 이득을 얻습니다.

레버를 사용하여 얻은 힘의 증가를 계산하려면 3세기에 아르키메데스가 발견한 규칙을 알아야 합니다. 기원전 이자형. 이 규칙을 확립하기 위해 실험을 해보겠습니다. 레버를 삼각대에 부착하고 회전축 양쪽에 추를 부착합니다 (그림 49). 레버에 작용하는 힘 F 1 및 F 2는 이러한 하중의 무게와 같습니다. 그림 49에 묘사된 실험에서 한 힘의 팔(즉, 거리 OA)이 다른 힘의 팔(거리 OB)보다 2배 더 크다면 2N의 힘은 두 배의 힘의 균형을 이룰 수 있다는 것이 분명합니다. 대형 - 4N 그래서, 더 작은 힘과 더 큰 힘의 균형을 맞추려면 어깨가 더 큰 힘의 어깨를 초과해야 합니다. 레버를 사용하여 얻은 힘의 이득은 적용된 힘의 암 비율에 의해 결정됩니다.. 이것은 레버리지 규칙.

힘의 팔을 l 1과 l 2로 표시합시다 (그림 50). 그러면 레버리지 규칙은 다음 공식으로 표현될 수 있습니다.

이 공식은 다음을 보여줍니다. 레버에 가해지는 힘이 레버 팔에 반비례하면 레버는 평형 상태에 있습니다..

레버는 고대부터 사람들이 사용하기 시작했습니다. 그것의 도움으로 무거운 것을 들어 올리는 것이 가능했습니다 석판피라미드를 건설하는 동안 고대 이집트(그림 51). 레버리지가 없었다면 이는 불가능했을 것입니다. 예를 들어, 높이 147m의 Cheops 피라미드 건설에는 200만 개 이상의 돌 블록이 사용되었으며 그 중 가장 작은 블록의 질량은 2.5톤이었습니다!

오늘날 레버는 생산(예: 크레인)과 일상 생활(가위, 전선 절단기, 저울 등) 모두에서 널리 사용됩니다.

1. 레버란 무엇인가요? 2. 레버리지의 법칙은 무엇입니까? 누가 발견했나요? 3. 1종 지레는 2종 지레와 어떻게 다른가요? 4. 레버리지 사용의 예를 들어보세요. 5. 그림 52, a와 52, b를 보십시오. 어떤 경우에 짐을 운반하는 것이 더 쉽습니까? 왜?
실험적 작업.통치자가 균형을 이루도록 통치자 중앙 아래에 연필을 놓습니다. 변함없이 상대 위치눈금자와 연필을 사용하여 결과 레버의 한쪽에는 동전 하나, 다른쪽에는 동일한 동전 세 개가 쌓이도록 균형을 맞춥니다. 적용된 힘의 팔(동전 측면에서)을 측정하고 지렛대 법칙을 확인합니다.

시 예산 교육 기관
미헤이코프스카야 고등학교
Yartsevo 지구, 스몰렌스크 지역
주제에 대한 수업
“간단한 메커니즘.
평형 법칙의 적용
차단 레버"
7 학년
작성 및 실시
최고 카테고리의 물리학 교사
Lavnyuzhenkov 세르게이 파블로비치

2016 – 2017 학년도

수업 목표(계획된 학습 결과):
개인의:
관리할 수 있는 기술 개발 교육 활동;
물리적 현상을 분석할 때 물리학에 대한 관심을 키우는 것;
인지 과제 설정을 통한 동기 부여 형성;
평등한 관계와 상호 존중을 바탕으로 대화를 수행하는 능력을 개발합니다.
새로운 지식과 실용적인 기술을 습득하는 데 있어 독립성 개발;
주의력, 기억력, 논리적 발달, 창의적 사고;
자신의 지식에 대한 학생들의 인식;
메타주제:
아이디어를 창출하는 능력을 개발합니다.
활동의 목표와 목표를 결정하는 능력을 개발합니다.
제안된 계획에 따라 실험적 연구를 수행합니다.
실험 결과를 바탕으로 결론을 도출합니다.
작업을 조직할 때 의사소통 기술을 개발합니다.
받은 관점에서 자신의 활동을 독립적으로 평가하고 분석합니다.
결과;
사용 다양한 소스정보를 위해.
주제:
간단한 메커니즘에 대한 이해를 발전시킵니다.
레버, 블록, 경사면, 게이트, 쐐기를 인식하는 능력 개발;
단순한 메커니즘이 힘을 증가시키는가?
결과를 바탕으로 실험을 계획하고 수행하는 능력을 기릅니다.
결론을 도출하기 위한 실험.
수업 중에는
№
p.p.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
교사 활동
학생 활동
노트
조직단계
수업 준비
반복 및 테스트 단계
다루는 자료를 마스터하기
사진 작업, 작업 중
파라 - 구술 이야기
계획에 따라
상호 검증
지식
지식을 업데이트하는 단계,
목표 설정
단계: 작업에 대한 지원 및 통제
재학생
피즈미누트카
조직 활동
단계: 실무,
실현 및 목표 설정
실질적인 통합 단계
얻은 지식: 문제 해결
배운 내용을 통합하는 단계
재료
'단순' 개념 도입
메커니즘"에 따르면
교과서 작업, 편집
계획
자아 존중감
육체적 운동
설치 조립
'레버리지' 개념 도입
목표 설정
'어깨 근력' 개념 도입
실험적
균형 규칙의 확인
지렛대
자아 존중감
문제를 해결하다
동료 검토
질문에 답하기
숙제 토론 단계
써 내려 가다 숙제

10
반영 단계:
학생들에게 강조 표시를 하라고 요청함
새롭고 흥미롭고 수업이 어렵습니다.
귀하의 인상을 공유하십시오
구두와 서면으로
선생님:
오늘 수업에서는 역학의 세계를 살펴보고 비교하고 분석하는 방법을 배웁니다. 하지만
먼저 신비한 문을 더 넓게 열고 모든 것을 보여주는 데 도움이 되는 여러 작업을 완료합시다.
역학과 같은 과학의 아름다움.
화면에 여러 장의 사진이 있습니다:
이 사람들은 무엇을 하는가? (기계적인 일)
이집트인들은 피라미드(레버)를 건설합니다.
한 남자가 (문의 도움으로) 우물에서 물을 들어 올립니다.
사람들은 배럴을 배(경사면) 위로 굴립니다.
남자가 짐(블록)을 들어 올린다.
선생님:

이야기를 계획하세요:
1. 기계 작업을 수행하려면 어떤 조건이 필요합니까?
2. 기계적인 작업은 ..............
3. 상징기계적인 작업
4. 작업 공식...
5. 일의 측정 단위는 무엇입니까?
6. 과학자의 이름은 어떻게 그리고 그 이름을 따서 명명되었습니까?
7. 어떤 경우에 작업이 긍정적, 부정적 또는 0입니까?
선생님:
이제 이 사진들을 다시 보면서 이 사람들이 어떻게 일하는지 주목해 볼까요?
(사람들은 긴 막대기, 고리, 경사면 장치, 블록을 사용합니다)
선생님:

학생: 간단한 메커니즘
선생님:

오른쪽! 간단한 메커니즘. 우리가 수업에서 어떤 주제에 관해 이야기할 것 같나요?
이 장치를 한 단어로 어떻게 부를 수 있습니까?
오늘 얘기해?
학생: 간단한 메커니즘에 대해서요.
교사: 맞습니다. 우리 수업의 주제는 간단한 메커니즘입니다(공책에 수업 주제를 적고,
수업 주제와 함께 슬라이드)
수업의 목표를 설정해 보겠습니다.
아이들과 함께:
간단한 메커니즘이 무엇인지 연구하십시오.
간단한 메커니즘의 유형을 고려하십시오.
레버 평형 상태.
교사: 여러분, 간단한 메커니즘이 무엇에 사용된다고 생각하나요?
학생: 그것들은 우리가 가하는 힘을 줄이는 데 사용됩니다. 그녀를 위하여
변형.
교사: 간단한 메커니즘은 일상 생활과 모든 복잡한 공장 기계 등에서 발견됩니다.
여러분, 가전 제품과 장치에는 간단한 메커니즘이 있습니다.
학생: 지렛대 저울, 가위, 고기 분쇄기, 칼, 도끼, 톱 등
사부: 크레인에는 어떤 간단한 메커니즘이 있나요?
학생: 레버(붐), 블록.

교사: 오늘 우리는 간단한 메커니즘 유형 중 하나를 자세히 살펴보겠습니다.
테이블 위에있어. 이것은 어떤 종류의 메커니즘입니까?
학생: 이것은 레버입니다.
레버의 한쪽 팔에 추를 걸고 다른 추를 사용하여 레버의 균형을 맞춥니다.
무슨 일이 일어났는지 봅시다. 우리는 웨이트의 어깨가 서로 다르다는 것을 알 수 있습니다.
레버 암 중 하나를 흔들어 보겠습니다. 우리는 무엇을 봅니까?
학생: 흔들고 나면 레버가 평형 위치로 돌아갑니다.
교사: 지렛대란 무엇인가요?
학생: 레버는 고정된 축을 중심으로 회전할 수 있는 강체입니다.
교사: 언제 지렛대가 균형을 이루나요?
재학생:
옵션 1: 회전축으로부터 동일한 거리에 동일한 수의 추;
옵션 2: 더 많은 하중 – 회전축으로부터의 거리가 더 짧습니다.
교사: 수학에서는 이러한 의존성을 무엇이라 부르나요?
학생: 반비례합니다.
교사: 추는 어떤 힘으로 레버에 작용하나요?
학생: 지구의 중력으로 인한 체중입니다. P = F스트랜드 = F
F 
1
에프
2
엘
2
엘
1
여기서 F1은 첫 번째 힘의 모듈입니다.
F2 – 두 번째 힘의 모듈;
l1 – 첫 번째 힘의 어깨;
l2 – 두 번째 힘의 어깨.
교사: 이 규칙은 기원전 3세기에 아르키메데스에 의해 확립되었습니다.
작업: 작업자는 쇠지레를 사용하여 무게가 120kg인 상자를 들어 올립니다. 그 사람은 무슨 힘이 있니?
이 암의 길이가 1.2m이고 작은 암이 0.3m인 경우 레버의 더 큰 암에 적용됩니다.
권력을 얻게 되면 어떤 이득을 얻게 될까요? (답: 전력 이득은 4입니다)
문제 해결(독립적으로 상호 검증 후)
1. 첫 번째 힘은 10N이고, 이 힘의 어깨는 100cm입니다. 어깨의 두 번째 힘은 얼마입니까?
10cm 같나요? (답: 100N)
2. 작업자는 지렛대를 사용하여 1000N의 하중을 들어올리고 500N의 힘을 가합니다.
힘이 작은 팔의 길이가 100cm라면 힘이 더 큰 팔은 무엇입니까? (답: 50cm)
요약.
단순이라고 불리는 메커니즘은 무엇입니까?
어떤 종류의 간단한 메커니즘을 알고 있나요?
레버란 무엇입니까?
레버리지란 무엇입니까?
지렛대 평형의 법칙은 무엇인가?
인간의 삶에서 단순한 메커니즘의 중요성은 무엇입니까?
D/z
1. 단락을 읽으십시오.
2. 집에서 찾을 수 있는 간단한 메커니즘과 사람들이 사용하는 메커니즘을 나열하십시오.
에서 사용 일상 생활, 테이블에 기록합니다.
일상 생활과 기술의 간단한 메커니즘
간단한 메커니즘의 유형
3. 추가적으로. 일상생활에서 사용되는 간단한 메커니즘 하나에 대한 보고서를 준비하세요.

레버는 고정된 지점을 중심으로 회전할 수 있는 강체입니다. 고정점이라고 합니다 지점. 받침점에서 힘의 작용선까지의 거리를 이라고 한다. 어깨이 힘.

레버 평형 조건: 레버에 힘이 가해지면 레버는 평형 상태에 있습니다. F 1그리고 F 2반대 방향으로 회전하는 경향이 있으며 힘의 모듈은 이러한 힘의 어깨에 반비례합니다. 프 1 /프 2 = 내가 2 /l 1이 규칙은 아르키메데스에 의해 확립되었습니다. 전설에 따르면 그는 이렇게 외쳤다. 나에게 발판을 주시면 지구를 들어 올리겠습니다 .

레버의 경우 충족됩니다. « 황금률» 역학 (레버의 마찰과 질량을 무시할 수 있는 경우)

긴 레버에 약간의 힘을 가하면 레버의 다른 쪽 끝을 사용하여 무게가 이 힘을 크게 초과하는 하중을 들어 올릴 수 있습니다. 즉, 레버리지를 사용하면 힘을 얻을 수 있습니다. 레버리지를 사용할 때 권력의 이득은 필연적으로 동일한 손실을 동반합니다.

힘의 순간. 순간의 법칙

힘 계수와 어깨의 곱은 다음과 같습니다. 힘의 순간.M = Fl 여기서 M은 힘의 순간, F는 힘, l은 힘의 지렛대입니다.

순간의 법칙: 지레를 한 방향으로 회전시키려는 힘의 모멘트의 합이 지레를 반대 방향으로 회전시키려는 힘의 모멘트의 합과 같으면 지레는 평형 상태에 있습니다. 이 규칙은 누구에게나 적용됩니다. 단단한, 고정 축을 중심으로 회전할 수 있습니다.

힘의 순간은 힘의 회전 작용을 특징으로 합니다.. 이 조치는 힘과 영향력에 따라 달라집니다. 예를 들어 문을 열려고 할 때 회전축에서 최대한 멀리 힘을 가하려고 하는 이유가 바로 이 때문입니다. 작은 힘의 도움으로 중요한 순간이 만들어지고 문이 열립니다. 경첩 근처에 압력을 가하면 여는 것이 훨씬 더 어렵습니다. 같은 이유로, 긴 렌치를 사용하면 너트를 풀기가 더 쉽고, 손잡이가 더 넓은 드라이버를 사용하면 나사를 풀기가 더 쉽습니다.

힘의 순간의 SI 단위는 다음과 같습니다. 뉴턴 미터 (1N*m). 이것은 1m의 어깨에 1N의 힘이 작용하는 순간이다.