Номер 1, страница 440 - гдз по физике 10 класс учебник Грачев, Погожев

Электродинамика. Глава 10. Электростатика. Задания по проектной и исследовательской деятельности. Задания к главе 5 «Статика» - номер 1, страница 440.

Условие.

Задания к главе 5 «Статика»

1. Через систему поиска сайта http://gotourl.ru/7148 найдите материалы по теме «Простейший механизм». Проведите исследование, результатом которого должна стать классификация механизмов. Признаки для классификации придумайте самостоятельно.

Решение.

1. Проведя исследование по теме «Простейший механизм», можно предложить несколько вариантов классификации, основанных на разных признаках. Простейший механизм — это устройство, позволяющее преобразовать силу (увеличить её или изменить направление). К ним традиционно относят: рычаг, блок, ворот (колесо и ось), наклонную плоскость, клин и винт.

Ниже представлена классификация простейших механизмов, разработанная на основе самостоятельно предложенных признаков.

Признак 1: Базовый физический принцип действия

По этому признаку все простейшие механизмы можно разделить на две большие группы, так как исторически и физически они являются производными либо рычага, либо наклонной плоскости.

1. Механизмы, основанные на принципе рычага:

Эти устройства используют принцип моментов сил относительно точки опоры или оси вращения. Выигрыш в силе достигается за счёт разницы в расстояниях (плечах) от оси вращения до точек приложения сил.

• Рычаг: Классический механизм в виде твёрдого тела, вращающегося вокруг точки опоры.
• Блок: Колесо с жёлобом по окружности, вращающееся вокруг своей оси. Неподвижный блок можно рассматривать как равноплечий рычаг (меняет направление силы), а подвижный блок — как рычаг, дающий двукратный выигрыш в силе.
• Ворот (колесо и ось): Представляет собой два колеса разного радиуса, скреплённых вместе и вращающихся вокруг одной оси. Является разновидностью рычага, где плечи сил равны радиусам колёс.

2. Механизмы, основанные на принципе наклонной плоскости:

Эти устройства используют принцип «золотого правила механики»: выигрывая в силе, мы проигрываем в расстоянии. Сила уменьшается за счёт увеличения пути, по которому перемещается тело.

• Наклонная плоскость: Плоская поверхность, установленная под углом к горизонтали. Позволяет поднимать груз с меньшей силой, но на большее расстояние.
• Клин: Представляет собой сдвоенную наклонную плоскость. Используется для раздвигания или разделения частей объекта.
• Винт: Можно рассматривать как наклонную плоскость, «обёрнутую» вокруг цилиндра. Преобразует вращательное движение в поступательное, создавая при этом значительное усилие.

Признак 2: Характер основного рабочего движения

• Механизмы с вращательным движением: Рычаг, блок, ворот.
• Механизмы с поступательным (или сложным) движением: Наклонная плоскость, клин, винт (сочетание вращательного и поступательного движения).

Ответ: В результате проведённого исследования предложена классификация простейших механизмов по двум признакам.
1. По базовому физическому принципу:
- Основанные на принципе рычага (рычаг, блок, ворот).
- Основанные на принципе наклонной плоскости (наклонная плоскость, клин, винт).
2. По характеру основного рабочего движения:
- С вращательным движением (рычаг, блок, ворот).
- С поступательным или сложным движением (наклонная плоскость, клин, винт).