Номер 1, страница 133, часть 2 - гдз по физике 7 класс учебник Белага, Воронцова

Часть 2. Глава 9. Простые механизмы. «золотое правило» механики. Параграф 81. Наклонная плоскость. Повторим изученное - номер 1, страница 133.

Условие.

• Что такое простые механизмы?

Решение.

Что такое простые механизмы?

Простые механизмы — это приспособления (устройства), которые служат для преобразования силы. Их основная цель — получить выигрыш в силе, то есть совершить работу, прикладывая меньшую силу, чем потребовалось бы без них, либо изменить направление действия силы для удобства.

В основе работы любого простого механизма лежит «золотое правило механики», которое гласит: во сколько раз мы выигрываем в силе, во столько же раз мы проигрываем в расстоянии. Это является прямым следствием закона сохранения энергии. Для идеального механизма (без учёта сил трения) работа, совершаемая приложенной силой ($A_{прил}$), равна полезной работе ($A_{полез}$):

$A_{прил} = A_{полез}$ или $F_{1} \cdot s_{1} = F_{2} \cdot s_{2}$

где $F_1$ — приложенная сила, $s_1$ — путь, пройденный точкой приложения этой силы, $F_2$ — сила сопротивления (например, вес груза), а $s_2$ — путь, пройденный грузом.

К простым механизмам относят шесть классических типов:

• Рычаг — твёрдое тело, которое может вращаться вокруг неподвижной точки опоры. Условие равновесия рычага: отношение сил обратно пропорционально отношению их плеч ($F_1/F_2 = l_2/l_1$). Примеры: качели, лом, ножницы.
• Блок — колесо с желобом по окружности, вращающееся вокруг своей оси, через которое перекинут трос или верёвка.
  • Неподвижный блок закреплён и не даёт выигрыша в силе, но позволяет изменять направление её приложения.
  • Подвижный блок перемещается вместе с грузом и даёт двукратный выигрыш в силе.
• Ворот (колесо и ось) — комбинация колеса большого радиуса и вала (оси) меньшего радиуса, жёстко соединённых друг с другом. Даёт выигрыш в силе, равный отношению радиусов колеса и оси. Пример: колодезный ворот.
• Наклонная плоскость — плоская поверхность, установленная под углом к горизонтали. Позволяет поднимать груз с силой, меньшей его веса, за счёт увеличения пути. Примеры: пандус, эстакада.
• Клин — призма треугольного сечения, по сути, сдвоенная наклонная плоскость. Используется для раздвигания, раскалывания или разделения тел. Примеры: топор, нож, зубило.
• Винт — стержень с винтовой нарезкой (резьбой), которая представляет собой наклонную плоскость, «навёрнутую» на цилиндр. Преобразует вращательное движение в поступательное, создавая при этом значительный выигрыш в силе. Примеры: болт с гайкой, винтовой домкрат.

Все более сложные механизмы и машины являются комбинациями этих шести простых механизмов.

Ответ: Простые механизмы — это устройства (рычаг, блок, наклонная плоскость и их разновидности), которые служат для преобразования силы: увеличения её по модулю или изменения её направления. Их действие основано на «золотом правиле механики», согласно которому выигрыш в силе обязательно сопровождается проигрышем в расстоянии.