Простые механизмы, 12.04.2017

Рычаг

"С рычагом вы сталкиваетесь буквально на каждом шагу. Представьте себе, что вам понадобилось приподнять тяжеленный шкаф. Нет проблем: подсуньте под него дощечку покрепче и попробуйте поднять ее свободный конец. Шкаф довольно легко приподнимется. Вам захотелось полакомиться грецкими орехами, а скорлупа у них слишком прочна? Ничего нет проще: находим плоскогубцы (если у вас нет специальных щипцов для орехов), "крак!" - и это хитроумное приспособление, состоящее из пары рычагов, легко раскусывает твердый панцирь ореха...

Клюв птицы - тоже своеобразный рычаг.

Рука человека - это тоже рычаг.

Ножницы по металлу (тоже пара рычагов) режут жесть почти так же легко, как обычные ножницы режут бумагу... Лопата выворачивает здоровенный ком земли, но попытайтесь-ка копнуть одним ее лезвием!..

Что же такое - рычаг? Из приведенных примеров можно сделать вывод о его основном свойстве: он обладает способностью без всяких устройств, развивающих дополнительную силу, увеличить ту силу, что приложена к одному из его концов!"
Рычаги встречаются не только в технике и в животном мире.

Даже у некоторых растений тоже есть рычажные механизмы.

Пчела на фотографии собирает нектар в цветке шалфея. 

Над спинкой у пчелы видны два белых стебелька - это тычинки из цветка. Когда пчела залезает в цветок, она толкает один конец тычинки. Тычинка от этого поворачивается и вторым своим концом прикасается к спинке насекомого и переносит на нее пыльцу. Залетая в следующий цветок, пчела сможет его опылить.

(По материалам: "Вездесущий рычаг" С. Дворянинов, журнал Квант 1992, H. Fischler "Physik für Gymnasium"2014)

Посмотрите видео про закон рычага и полиспаст

Полиспаст

Пример решения задач (В конкурсе будут предложены и другие типы задач.)

Задача 1.

Пятачок и Винни-Пух перетягивают веревку, перекинутую через блоки.
Оба тянут веревку изо всех сил, но никто не может победить.

Кто тянет веревку сильнее?

Решение.

Блоки, закрепленные на полу, не меняют натяжение веревок.

Они изменяют только направление веревок.

Блок 2 также не изменяет натяжение веревки, за которую тянет Пятачок.

Подвижный блок 1 висит на двух веревках. Эти веревки натянуты с той силой, с которой Пятачок тянет за свой конец веревки.

Винни-Пух тянет за свою веревку так, что натяжение двух веревок, на которых висит блок 1, оказывается уравновешенным. То есть, Винни-Пуху приходится тянуть в два раза сильнее, чем Пятачку.

Ответ: Винни-Пух тянет сильнее.

Задача 2.

Один кирпич весит 2 кг.

Что покажут пружинные весы?

Решение:

На подставке лежат 9 кирпичей, масса всех кирпичей равна 18 килограммов.

Вес кирпичей распределен на 2 веревки, так что на каждую веревку приходится 9 килограммов, значит весы покажут 9 килограммов.

Все конкурсы и олимпиады бесплатны.