Равенство работ при использовании простых механизмов. «Золотое правило» механики
Выберите номер, чтобы открыть условие и пошаговое решение.
1 2 3 4Запишите соотношение сил и путей точек рычага на рисунке 186.
\(\frac{s_1}{s_2}=\frac{F_2}{F_1}\), или \(F_1s_1=F_2s_2\). Точка приложения меньшей силы проходит больший путь. Для конечного поворота при меняющемся направлении силы работа требует соответствующего учёта проекций; приведённая схема описывает идеальное согласованное перемещение.
В чём состоит «золотое правило» механики?
Во сколько раз идеальный простой механизм даёт выигрыш в силе, во столько раз приходится проиграть в расстоянии. Работы входной и выходной сил равны; механизм не создаёт работу или энергию.
Почему рычаг не позволяет получить выигрыш в работе?
При одинаковом угле поворота пути точек пропорциональны расстояниям от оси, тогда как необходимые силы обратно пропорциональны плечам. Поэтому произведения соответствующих сил на пути совпадают: \(A_{\text{вх}}=F_1s_1=F_2s_2=A_{\text{вых}}\). При трении полезная работа ещё меньше затраченной.
Можно ли выиграть в работе, используя наклонную плоскость? Почему?
Нет. Без трения \(F=mg\,h/l\), поэтому \(A=Fl=mgh\) — столько же, сколько при прямом подъёме. При трении добавляется положительная работа против него: затраченная работа превышает mgh. Удобство плоскости состоит в меньшем усилии и более длинном пути.
Задали работу по теме параграфа?
Реферат, доклад или проект по параграфу: план, текст, таблицы и оформление по требованиям.
ВНИМАНИЕ: Представленные фрагменты из учебных материалов используются исключительно в научно-образовательных целях в объеме, оправданном поставленной целью.
Данное использование осуществляется в рамках, установленных законодательством об авторском праве (в частности, нормами о свободном использовании произведения для образовательных целей).
В соответствии с законодательством, автор и источник заимствования указаны для каждого используемого фрагмента.
