§ 25. Досліджуємо прості механізми

• Назад до змісту

ДУМАЙ

1. У чому полягає правило рівноваги важеля?

Правило рівноваги важеля полягає в тому, що важіль перебуває в рівновазі, якщо добуток сили на плече з одного боку дорівнює добутку сили на плече з іншого боку (F₁·l₁ = F₂·l₂).

2. Чому дверні ручки ніхто не кріпить посередині дверей або біля петель?

Дверні ручки кріплять далі від петель, щоб збільшити плече сили. Це дозволяє прикладати меншу силу для відкривання дверей.

3. Чому довгий стержень легше утримувати в горизонтальному положенні за середину, ніж за край?

При утриманні за середину плече сили тяжіння зменшується, що зменшує момент сили, який потрібно компенсувати.

4. У якому випадку важіль не дає виграшу в силі?

Важіль не дає виграшу в силі, якщо його плечі рівні за довжиною. Тобто l₁ = l₂. Тоді F₁ = F₂.

5. Чому зігнутою в лікті рукою можна підняти більший вантаж, ніж витягнутою?

Зігнута в лікті рука має менше плече сили. І ще сила м’язів працює і тому можна підняти більшу вагу.

6. Чому весляр береться за коротку частину весла?

Весляр береться за коротку частину весла, щоб збільшити плече сили на іншому кінці весла, що дозволяє створити більший момент сили й ефективніше рухати човен.

7. Який виграш у силі дає нерухомий блок?

Нерухомий блок не дає виграшу в силі, але дозволяє змінити напрямок дії сили.

8. Якої ваги вантаж можна підняти за допомогою нерухомого блока, якщо тягнути мотузку із силою 100 Н?

За допомогою нерухомого блока можна підняти вантаж вагою 100 Н, оскільки він не дає виграшу в силі.

РОЗВ’ЯЖИ ЗАДАЧІ

1. До короткого плеча важеля підвішено вантаж вагою 4 Н. Плечі важеля відповідно становлять 20 см і 60 см. Обчисли силу, яку необхідно прикласти до довгого плеча, щоб важіль перебував у рівновазі.

2. Визнач силу, що діє на довге плече важеля, якщо до його короткого плеча прикладено силу 3,2 Н. Довжина важеля— 1,2 м, довжина короткого плеча — 30 см.

3. До кінців урівноваженого важеля завдовжки 1 м прикладено сили 2 H і 18 Н. Визнач плечі важеля.

4. До кінця стержня масою 10 кг і завдовжки 40 см підвісили вантажі 400 Н і 100 Н. Де треба підперти стержень, щоб він перебував у рівновазі?

5. Яку силу F необхідно прикласти до кінця мотузки під час піднімання вантажу масою 200 кг за допомогою системи блоків так, як показано на малюнку 25.14? Тертям можна знехтувати.

6. Стержень, до одного кінця якого прикладено спрямовану вертикально вниз силу 100 Н, перебуває в горизонтальному положенні, якщо його підперти на відстані 0,3 довжини стержня від точки дії сили. Яка маса стержня?