În această lecție vom studia mecanisme simple - blocuri, vom introduce conceptul de "moment de forță", vom stabili legea echilibrului unui corp atunci când trei sau mai multe forțe vor acționa asupra acestuia.
Luați în considerare pârghia școlară cu bunurile în echilibru.
Pe partea stângă a pârghiei forței de operare F 1 și F 2. pe partea dreaptă - forța F 3 și F 4. Dacă eliminați o halteră pe partea stângă, atunci echilibrul este perturbat, iar pârghia este rotită în sensul acelor de ceasornic, în cazul în care greutatea este scos din dreapta laterale, rotiți invers acelor de ceasornic.
Munca forței pe umărul ei se numește moment de forță de forță sau pur și simplu momentul forței. M = F; d. unde M este momentul forței, F este forța care acționează, d este brațul forței. Prin definiție, unitatea de măsură a momentului forței: 1 N · m.
Pentru momentul unității de forță, momentul forței este luat la 1 N, a cărui umăr este egal cu 1 m.
Definim momentele forțelor care acționează asupra pârghiei. Greutate per greutate 1 H, diviziunea scală pe pârghie 1 cm = 0,01 m. De aceea, F = 1 N 1, F 2 = N 3, F 3 = F 4 = 2 H, umeri forțele respectiv 4 cm 2 cm, 2 cm și 3 cm Prin definiție, momentul de forță egală cu produsul dintre forța la umăr. M1 = F 1 · d 1 · 1 = 0,04 m = 0,04 Nm, M2 = F 2 · d 2 = 0,06 N · m, M3 = F 3 · d 3 = 0,04 N · m, 4 M4 = F · d 4 = 0,06 N · m.
Gasim suma momentelor de forțe, levierul rotativ în sens orar: M3 + M4 = 0,04 + 0,06 = 0,1 Nm, suma cuplurilor, rotirea pârghiei antiorar M1 + M2 = 0,04 + 0,06 = 0,1 Nm.
După cum puteți vedea, sumele momentelor forțelor care rotesc maneta în sensul acelor de ceasornic și în sens contrar acelor de ceasornic sunt egale. În consecință, pârghia este în echilibru. Calculând forțele care acționează asupra celei de-a doua pârghii și calculând momentele forțelor, putem verifica, de asemenea, dacă pârghia este în echilibru, cu condiția ca sumele momentelor forțelor care rotesc pârghia în direcții opuse să fie egale. Această condiție se numește legea echilibrului pârghiei sau a regulii momentelor: Mt. = Mn h.s.
Momentul de rezistență caracterizează acțiunea forței asupra corpului și arată că depinde de puterea modulului și de umăr. Tăietoarele și foarfecele au umeri diferite de aplicare a forței, iar rezultatul acțiunii forței va fi diferit: foarfecele pot tăia hârtia, iar clemele cu o forță similară pot gusta sârma.
Să luăm în considerare aplicarea legii de echilibru a unei pârghii la soiul ei - un bloc.
Bloc - o roată cu un jgheab, prin care trece un fir sau un cablu.
Un bloc staționar este un bloc a cărui axă de rotație este atașată la un suport sau suspensie. Blocul fix nu se mișcă în timp ce coarda se mișcă, ci doar se rotește.
Un bloc mobil este un bloc care, atunci când se mișcă, nu se rotește numai, ci se mișcă.
Blocul staționar nu dă un câștig în vigoare, deoarece umerii forțelor care îl rotesc în sensul acelor de ceasornic și în sens invers acelor de ceasornic sunt aceleași și egale cu raza blocului. Blocul în mișcare se rotește și se mișcă, umerii forțelor care acționează în raport cu axul osie se deosebesc cu un factor de două. Brațul primei forțe F1 este egal cu raza blocului, umărul celei de-a doua forțe F2 este egal cu diametrul blocului, adică de două ori mai mare. Prin urmare, unitatea mobilă vă permite să câștigați de două ori putere.
Legea echilibrului pârghiei pentru un bloc în mișcare poate fi formulată după cum urmează: atunci când blocul în mișcare este în echilibru, forța aplicată pe axa blocului este întotdeauna de două ori mai mare decât forțele aplicate marginilor blocului.
Se pune întrebarea: dacă un bloc fix nu dă o putere câștigătoare, pentru ce este vorba? Blocul staționar vă permite să modificați direcția forței aplicate. De exemplu, fără un bloc pentru ridicarea încărcăturii, trebuie să forțați și dacă aplicați blocul, trageți coarda în jos. Adesea, blocurile mobile și fixe sunt utilizate în combinație cu altele.
Să luăm în considerare soluția problemei pentru moment.
Se scrie condiția problemei: umărul primei forțe d 1 = 7,2 m, umărul celei de-a doua forțe d 2 = 3 m, masa contragreutății m pr = 1000 kg. Găsiți masa sarcinii m 1.
Moment de forță, braț de torsiune invers acelor de ceasornic, este produsul dintre greutatea sarcinii pe umăr, M1 = Prp · d1 = m c g · d 1. Momentul forței rotirea pârghiei în sensul acelor de ceasornic, este egală cu produsul dintre greutatea contragreutatea pe umăr: M2 = F 2 · d = m · d pr g 2. conform regulii punctelor pârghiei este în echilibru dacă cuplurile, rotindu-l în sens orar și în sens antiorar, sunt: M1 = M2. și anume m 1 g · d = 1 m 1 g · d 2. exprimă cantitatea necunoscută: masa de încărcare este raportul dintre masa produsului contrabalans umăr la umăr d 2 d 1. Înlocuind valorile numerice și se calculează. Macaraua poate ridica o greutate de 416 kg.
Produsul forței pe umăr se numește cuplul forței sau pur și simplu momentul forței: M = F · d. unitate de măsură: 1 Nm.
Pârghia este în echilibru, cu condiția ca suma momentelor forțelor care rotesc pârghia în sensul acelor de ceasornic și în sens invers acelor de ceasornic să fie egale. Această condiție se numește legea echilibrului pârghiei sau a regulii momentelor: Mt. = Mn h.s.
Blocul staționar este un bloc a cărui axă de rotație este atașată la un suport sau suspensie, nu se mișcă în timp ce se mișcă, ci doar se rotește. Blocul fix nu dă o victorie în vigoare, dar vă permite să modificați direcția aplicării forței.
Un bloc în mișcare este un bloc care, atunci când cablul se mișcă, se rotește nu numai, ci și se mișcă. Blocul mobil vă permite să obțineți o victorie în vigoare de 2 ori.
Pentru designul vizual, am folosit:
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: