Номер 2, страница 135, часть 2 - гдз по физике 7 класс учебник Белага, Воронцова

Часть 2. Глава 9. Простые механизмы. «золотое правило» механики. Параграф 81. Наклонная плоскость. Вопросы и задания - номер 2, страница 135.

Условие.

2. Приведите примеры использования наклонной плоскости и её разновидностей (клина и винта) в нашей жизни и объясните механизм их действия.

Решение.

Наклонная плоскость и её разновидности — клин и винт — являются простыми механизмами, которые позволяют получить выигрыш в силе, то есть выполнить работу с применением меньшего усилия. Они широко распространены в быту, технике и природе.

Наклонная плоскость

Механизм действия наклонной плоскости заключается в том, что для подъёма тела на определённую высоту $\text{h}$ по наклонной плоскости длиной $\text{l}$ требуется приложить силу, которая меньше веса тела. Выигрыш в силе (без учёта трения) равен отношению длины плоскости к её высоте. Формула выигрыша в силе: $ \frac{P}{F} = \frac{l}{h} $, где $\text{P}$ — вес тела, $\text{F}$ — приложенная сила. Таким образом, мы проигрываем в расстоянии (путь становится длиннее), но выигрываем в силе.

Примеры использования:

1. Пандусы и аппарели: используются для перемещения инвалидных колясок, детских колясок, тележек и для заезда автомобилей. Они позволяют преодолеть перепад высот с меньшим усилием.

2. Лестницы: по сути, являются наклонной плоскостью со ступеньками для удобства передвижения.

3. Эскалаторы и конвейерные ленты: перемещают людей и грузы вверх под углом.

4. Горные дороги (серпантины): прокладываются по спирали, чтобы уменьшить угол наклона и облегчить подъём для транспорта.

5. Детские горки: используют наклонную плоскость для спуска под действием силы тяжести.

Ответ: Наклонная плоскость — это простой механизм, позволяющий поднимать предметы с меньшим усилием за счёт увеличения пройденного пути. Примеры: пандусы, лестницы, эскалаторы, горные дороги-серпантины.

Клин

Клин представляет собой, по сути, две наклонные плоскости, соединённые основаниями. Механизм его действия основан на преобразовании силы, приложенной к его тупому концу (основанию), в две значительно большие силы, действующие перпендикулярно его боковым наклонным граням. Эти силы раздвигают, разделяют или раскалывают объект. Чем острее (тоньше) клин, тем больший выигрыш в силе он даёт.

Примеры использования:

1. Режущие и колющие инструменты: лезвие ножа, топор, колун, зубило, стамеска. Они раздвигают части материала при движении вперёд.

2. Крепёжные элементы: гвоздь, игла, кнопка. Острый конец (клин) позволяет им легко входить в материал.

3. Плуг: его лемех имеет клиновидную форму для разрезания и переворачивания пластов земли.

4. Дверной стопор: клин, который за счёт силы трения не даёт двери закрыться.

5. Зубы животных: клыки и резцы имеют клиновидную форму для разрывания и разрезания пищи.

Ответ: Клин преобразует силу, приложенную к его основанию, в две большие перпендикулярные силы, что используется для раскалывания или разделения предметов. Примеры: топор, нож, лезвие, гвоздь, плуг.

Винт

Винт — это наклонная плоскость, навитая на цилиндрический или конический стержень. Механизм его действия заключается в преобразовании вращательного движения в поступательное. При вращении винта его резьба (наклонная плоскость) перемещается вдоль оси, создавая при этом значительную силу сжатия (при закручивании) или подъёмную силу. Винт даёт очень большой выигрыш в силе, так как за один оборот он проходит небольшое расстояние, равное шагу резьбы.

Примеры использования:

1. Крепёжные изделия: шурупы, болты, саморезы. Они используются для прочного соединения деталей.

2. Подъёмные механизмы: винтовой домкрат для подъёма автомобиля, тиски для зажима деталей.

3. Механизмы для перемещения: архимедов винт для перекачки воды, шнек в мясорубке или зерновом комбайне.

4. Соединения с резьбой: крышки на банках и бутылках, цоколь электрической лампочки.

5. Сверло: его режущие кромки являются клиньями, а спиральные канавки (похожие на резьбу винта) отводят стружку из отверстия.

Ответ: Винт — это наклонная плоскость, обёрнутая вокруг цилиндра, которая преобразует вращательное движение в поступательное, создавая большое осевое усилие. Примеры: шуруп, болт, винтовой домкрат, крышка от бутылки, шнек мясорубки.