Номер 30.12, страница 110 - гдз по физике 7-9 класс сборник задач Лукашик, Иванова

Глава 4. Работа и мощность. Простые механизмы. Энергия. Параграф 30. Рычаги. Момент силы - номер 30.12, страница 110.

Условие.

30.12 [н] Рычагом 3-го рода называют такой одноплечный рычаг, в котором силу прикладывают между точкой опоры и грузом. Найдите такие рычаги на рисунке IV-14. Почему пинцет можно считать рычагом 3-го рода?

Рис. IV-14

Решение 4.

Решение 7.

Рычаг 3-го рода — это такой одноплечный рычаг, у которого точка приложения силы находится между точкой опоры (осью вращения) и точкой приложения нагрузки (грузом). Такой рычаг не даёт выигрыша в силе, но позволяет получить выигрыш в расстоянии или скорости.

Проанализируем изображения на рисунке IV-14, чтобы найти рычаги 3-го рода:

• а) Рычаг 2-го рода. Точка опоры слева, сила приложена на правом конце, а груз находится между ними. Дает выигрыш в силе.
• б) Рычаг 1-го рода. Точка опоры (край стола) находится между точкой приложения силы (рука) и грузом.
• в)Рычаг 3-го рода. Точкой опоры является левый край стержня, опирающийся на подставку. Груз находится на правом конце. Сила, прикладываемая рукой, находится между точкой опоры и грузом.
• г)Рычаг 3-го рода. В качестве рычага выступает предплечье. Точкой опоры является локтевой сустав. Нагрузка — это шар в руке. Сила создается мышцей (бицепсом), которая крепится к кости предплечья недалеко от локтя. Таким образом, точка приложения силы находится между опорой (локтем) и грузом (шаром).
• д) Гаечный ключ — это рычаг 1-го рода, если рассматривать его как средство создания вращающего момента. Точка опоры — центр болта.
• е) Качели — это классический пример рычага 1-го рода, где точка опоры находится между приложенными силами.
• ж) Рычажные весы — это рычаг 1-го рода с точкой опоры в центре.
• з) Ручка водяного насоса — это рычаг 1-го рода. Точка опоры — шарнир, соединяющий ручку с корпусом насоса. Она находится между точкой приложения силы (рука) и нагрузкой (шток поршня).

Таким образом, рычагами 3-го рода являются те, что показаны на рисунках в) и г).

Пинцет также можно считать рычагом 3-го рода. Он состоит из двух соединенных на одном конце рычагов. Это соединенное основание является общей точкой опоры. Когда мы сжимаем пинцет пальцами, мы прикладываем силу в средней части. Предмет, который мы держим, находится на концах пинцета (это нагрузка). Следовательно, точка приложения силы (пальцы) находится между точкой опоры (основание пинцета) и грузом (зажатый предмет). Поэтому пинцет — это рычаг 3-го рода.

Ответ: На рисунке IV-14 рычагами 3-го рода являются в) и г). Пинцет можно считать рычагом 3-го рода, потому что точка приложения силы (усилие пальцев) у него расположена между точкой опоры (место соединения двух частей пинцета) и точкой приложения нагрузки (зажимаемый предмет на концах).