Главное меню

  • К списку уроков
Равновесие рычага. Рычажные весы. Простые механизмы.
27.02.2014 4571 0


Цель: выяснить условия, при которых тело находится в равновесии. Побуждать учащихся к преодолению трудностей в процессе умственной деятельности, воспитать интерес к физике.

Ход урока

I. Организационный момент

II. Проверка домашнего задания

1. Какова единица измерения момента силы в системе СИ?

2. Какую роль играет момент силы во вращательном дви­жении?

3. Как определяется знак момента силы?

4. Чему равен момент силы, проходящий через ось вра­щения?

III. Изучение нового материала

Мы уже знаем, что всякое тело под влиянием сил, действующих со стороны Других тел, испытывает ускорение. Однако в некоторых случаях тело, находяще­еся под действием нескольких сил, все же может оставаться в покое.

Эксперимент 1

Через неподвижный блок перекинута веревка, за один конец привязана гиря, за другой - динамометр.

Тело находится в покое, но на него действуют одновременно две силы, равные по величине и направленные по одной прямой в противоположные стороны, тело остается в состоянии покоя.

Изучение условий равновесия тел (или иначе условий равновесия сил) со­ставляет задачу статики.

Статика позволяет определить условия равновесия разнообразных сооруже­ний, которые создает человек: зданий, мостов, арок.

Эксперимент 2

Через неподвижный блок перекинута веревка, за один конец привязана гиря, за другой - динамометр. Приложим усилия чуть больше, чем вес тела. Что про­изойдет? Груз начнет двигаться.

Вывод. Следовательно, статика дает указания не только об условии равновесия тел, но и о том, в каком направлении возникнет движение, если равновесие тел нарушится.

Уже в древности возникали вопросы, связанные с применением различных механизмов (рычага, блока) для поднятия грузов. Поэтому строителей и в те вре­мена интересовали не только условия равновесия груза, но и условия, при кото­рых груз двигался в определенном направлении. И статика имела практическое применение для инженеров древности. Статика является частным случаем дина­мики. Выясним с помощью законов Ньютона при каких условиях любое тело будет находиться в равновесии.

1. Если тело находится в покое, то ускорение каждого элемента тела равно нулю.

2. Для равновесия тела необходимо и достаточно, чтобы геометрическая сум­ма всех сил, действующих на любой элемент этого тела, была равна нулю.

3. Для абсолютно твердого тела это условие называют первым условием его равновесия.

IV. Решение экспериментальной задачи

Определите показание динамометров, если груз имеет мас­су 1 кг.

Оборудование: штатив, два демонстрационных динамомет­ра, деревянный или алюминиевый подкос ВС, линейка.

Получили модель кронштейна. Ставятся вопросы для обсуждения. Почему стрелка динамометров при подвеши­вании груза отклоняется в разные стороны? Зависят ли показания динамометров от угла АСВ? Изменятся ли по­казания приборов, если длину подкоса уменьшить, деревян­ный стержень заменить металлическим? Где используются кронштейны?

Задачу можно сначала решить, а потом измерять силы. Можно и наоборот.

V. Решение задач

Лодку равномерно тянут к берегу двумя канатами, расположенными в горизонтальной плоскости. Угол между канатами 90°. К канатам приложены силы по 120 Н каждая. Какова сила сопротивления воды?

Домашняя работа

§  70-71.  Упражнение 40