"Prvé kroky vo vede"

Mestská rozpočtová vzdelávacia inštitúcia stredná škola s prehlbovacím štúdiom jednotlivých predmetov č.32 mesta Samara

Sekcia: Fyzika

téma:„Je tu sila! Myseľ nie je potrebná?

Abramov Danila,

Žiak 4B triedy

MBOU stredná škola č.32

g.o. Samara

Vedúci práce

Zibert Galina Ivanovna,

učiteľ Základná škola

Samara, 2015

Obsah

ja. Úvod …………………………………………………………………………………..3

II. Hlavná časť. Páka a jej druhy…………………………………...5

1. Z histórie páky ………………………………..……………………….….5

1. Archimedes – mechanik……………………………………………….…..….6

1. Čo je to páka……………………………………………………….….7

1. Druhy páky …………………………………………………..9

III. Praktická časť…………………………………………………..…..11

3.1 Páky v technológii a každodennom živote ………………………………………………………….11

3.2. Laboratórne práce k téme

„Objasnenie podmienok pre rovnováhu páky“ …………………………...…….12

3.3. Pokusy doma ………………………………… 13

3.4. Výroba zariadení a modelov pracujúcich na princípe

páka …………………………………………………………………………………... 15

IV. Záver ………………………………….…………………………..….….17

Literatúra …………………………………………………..……………………….…..18

Prihlášky………………………………………………………………………………... 19

Úvod

Raz sa celá rodina vybrala autom do lesa. Všetko bolo v poriadku, nebyť dažďa. Prinútil nás vrátiť sa a ísť domov. A, samozrejme, na dažďom zmáčanej ceste sme uviazli. Všetky pokusy tlačiť auto boli márne ... A potom môj otec povedal: „Prial by som si, aby sme teraz, syn, mali nejakého silného muža, ktorý nám pomôže!“. Ale nablízku neboli žiadni silní muži a hrdinovia a priviezol sa traktor. Odmotal navijak, priviazal k autu kábel a za 5 minút ho vytiahol.

Vždy som chcel byť silný, skutočný pomocník a byť ako ruskí hrdinovia – láskaví, čestní, silní a obratní. Potom som si však položil otázku: „Ako môžu niektorí ľudia vykonávať také zdanlivo nemožné úlohy pre bežného človeka?

dal som dopreduhypotéza - s najväčšou pravdepodobnosťou existujú mechanizmy, ktoré pomáhajú človeku stať sa silnejším.(Pozri snímku 1).

Cieľ výskumu : zistiť princíp fungovania najjednoduchších mechanizmov.(Pozri snímku 1).

Pri hľadaní odpovede som sa obrátil na fyzikálnu vedu. Dozvedel som sa, že sila samotného človeka je obmedzená, preto často používa zariadenia na zvýšenie sily svojho konania.Takéto zariadenia sa nazývajú jednoduché mechanizmy. Patria sem: páka a jej odrody - blok a brána; naklonená rovina a jej odrody - klin a skrutka.

Úlohy :

1. dozvedieť sa o pôvode a typoch pákového efektu;

2. vykonávať pokusy s pákou;

3. s pomocou dospelých simulovať zariadenia, ktoré fungujú na princípe páky;

4. pripraviť elektronickú prezentáciu o výsledkoch štúdia.(Pozri snímku 1).

Objekt: rameno páky.

Predmet: vplyv v životoch ľudí.

Metódy Kľúčové slová: vyhľadávanie informácií v literatúre a na internete, pozorovanie, popis a meranie, experimentálna práca,modelovanie.

II . Páka a jej odrody.

"Dajte mi oporu a ja pohnem Zemou!"

Archimedes

1. Z histórie páky.

Človek je racionálna bytosť. Bola to myseľ, ktorá mu vždy dávala možnosť vytvárať zariadenia, vďaka ktorým bol silnejší alebo rýchlejší ako zviera, aby mohol žiť v podmienkach, v ktorých by bez týchto vecí nedokázal prežiť.

Jedným z prvých takýchto zariadení bola páka. Dokonca aj primitívny človek premenil obyčajnú tyč na nástroj na zdvíhanie závažia. Podsunutím dlhej palice pod kameň a jej opretím o kus dreva, ktorý slúžil ako opora, bolo možné kameň bez problémov presunúť na iné miesto. Čím je palica dlhšia, tým ľahšie sa s ňou pracuje. Vynález páky posunul primitívneho človeka na ceste jeho vývoja.

Motyka a veslo boli vynájdené človekom, aby znížili silu, ktorú bolo potrebné použiť na vykonanie akejkoľvek práce.(Pozri snímku 1).

V piatom tisícročí pred Kristom Mezopotámia používala váhy, ktoré využívali princíp pákového efektu na dosiahnutie rovnováhy.

Bez páky by nebolo možné zdvihnúť ťažké kamenné dosky pri stavaní pyramíd Staroveký Egypt. Na stavbu Cheopsovej pyramídy, ktorá má výšku 147 m, bolo použitých 2 300 000 kamenných blokov, z ktorých najmenší mal hmotnosť 2,5 tony.

Okolo roku 1500 pred Kristom sa v Egypte a Indii objavuje shaduf - predchodca moderných žeriavov, zariadenia na zdvíhanie plavidiel s vodou.V Rusku sa podobné zariadenie používalo aj na čerpanie vody zo studne a nazývalo sa „žeriav“.

Nepoznáme teda meno autora páky, ani presný dátum jej vynálezu. Môžeme však s plnou istotou tvrdiť, že starovekí ľudia bez matematických pravidiel a fyzikálnych zákonov vynašli a široko používali jednoduché mechanizmy, spoliehajúc sa na svoju intuíciu a skúsenosti.

2.2 Archimedes je mechanik.

Páka, blok, naklonená rovina zaujala vedca Archimedesa, ktorý žil v Staroveké Grécko počas antiky. V treťom storočí pred naším letopočtom. e. Archimedes podal prvé písomné vysvetlenie princípu fungovania páky, spájajúc pojmy sily, zaťaženia a ramena. Ním formulovaný zákon rovnováhy sa stále používa a znie takto:"Páka je v rovnováhe, keď sily, ktoré na ňu pôsobia, sú nepriamo úmerné ramenám týchto síl.". Archimedes vypracoval úplnú teóriu páky a úspešne ju uviedol do praxe. Plutarch uvádza, že Archimedes postavil v prístave Syracuse mnoho blokových pákových mechanizmov na uľahčenie zdvíhania a prepravy ťažkých nákladov. Ním vynájdená skrutka (šnek) na naberanie vody sa v Egypte používa dodnes.Archimedes je tiež prvým teoretikom mechaniky. Svoju knihu O rovnováhe rovinných figúrok začína dôkazom zákona páky.(Pozri snímku 1).

Legenda hovorí, že ťažkú ​​viacpodlažnú loď „Syracusia“, ktorú postavil Hieron ako dar egyptskému kráľovi Ptolemaiovi, nebolo možné spustiť. Archimedes zostrojil systém blokov (polyspast), pomocou ktorých dokázal túto prácu vykonať jedným pohybom ruky. Podľa legendy Archimedes v tom istom čase povedal: „Keby som mal k dispozícii inú Zem, na ktorej by som mohol stáť, posunul by som tú našu“ (v inej verzii: „Daj mi oporu a ja obrátim svet hore nohami“ dole“).(Pozri snímku 1).

Inžiniersky génius Archimedes sa prejavil s osobitnou silou počas obliehania Syrakúz Rimanmi v roku 212 pred Kristom. e. počas druhej púnskej vojny. Ale v tom čase mal už 75 rokov!Archimedes vytvoril vrhacie stroje schopné hádzať kamene s hmotnosťou asi 250 kg vysokou rýchlosťou a mechanizmy, ktoré hádzali ťažké polená z brehu na lode. IN posledné roky Uskutočnilo sa niekoľko experimentov s cieľom overiť pravdivosť popisu tejto „superzbrane staroveku“. Skonštruovaná konštrukcia preukázala svoj plný výkon.

Takzvaná "Paw of Archimedes" bola unikátnym zdvíhacím strojom - prototypom moderného žeriavu. Bola to obrovská páka vyčnievajúca z mestského múru a vybavená protizávažím.(Pozri snímku 1).

Slávny historik staroveku Polybius napísal, že ak sa rímska loď pokúsila pristáť pri Syrakúzach, tento stroj ovládaný špeciálne vyškolenou osobou chytil provu lode a prevrátil ju. Rimania boli nútení opustiť myšlienku dobyť mesto búrkou a pristúpili k obliehaniu. Polybius napísal: „Taká je zázračná sila jednej osoby, jedného talentu, zručne nasmerovaného na nejaký obchod... Rimania by mohli rýchlo ovládnuť mesto, keby niekto odstránil jedného staršieho spomedzi Syrakusanov.“

Pri hodnotení úlohy mechanika Archimeda by som rád poznamenal, že urobil príslušné výpočty a navrhol zložitejšie mechanizmy, ktoré by mohli zlepšiť a transformovať pohyby. Vďaka Archimedesovi sa ľudstvo naučilo spúšťať veľké lode a stavať vojnové stroje.

2.3 Čo je páka.

A predsa je sila človeka obmedzená, preto často používa prístroje (alebo prístroje), ktoré umožňujú premeniť silu človeka na silu výrazne väčšiu. Ťažký predmet (kameň, skriňa, stroj), s ktorým nemožno priamo pohybovať, sa presúva z miesta pomocou dostatočne dlhej a pevnej palice - páky.

Páka je pevné teleso schopné otáčania okolo pevnej podpery. Páka má dve ramená. Rameno je vzdialenosť od otočného bodu k bodu pôsobenia sily. Ako páka sa dá použiť páčidlo, doska a podobne. Existujú vzory:(Pozri snímku 1).

1) čím dlhšie je rameno, tým menšia sila je potrebná na zdvihnutie toho istého nákladu;

2) čím je rameno dlhšie, tým dlhšie sa pohybuje;

3) koľkokrát je rameno páky, toľkokrát menšie zaťaženie musí byť na udržanie rovnováhy.

Podarilo sa mi tieto zákonitosti sformulovať v jazyku zrozumiteľnom pre žiakov základných škôl, pretože inverznú úmernosť a vlastnosti proporcií ešte nepoznáme. A vizuálne overiť platnosť zákonov pomohla vlastnoručne vyrobená laboratórna inštalácia - páka vyrobená od konštruktéra Lega.

Existujú dva typy pák.

Pre páku 1. druhu je pevný bod podpery O umiestnený medzi pôsobiskami pôsobiacich síl a pre páku 2. druhu je umiestnený na ich jednej strane.(Pozri snímku 1).

Použitie pákového efektu vám umožňuje získať na sile. Na výpočet prírastku sily získaného pomocou páky je potrebné poznať pravidlo, ktoré objavil Archimedes už v 3. storočí pred Kristom. pred Kr e.

takzeaby sa vyrovnala menšia sila väčšou silou, je potrebné, aby jej rameno presahovalo rameno väčšej sily .

Odkedy Archimedes ustanovil vládu páky, existuje vo svojej pôvodnej podobe takmer 1900 rokov.

Pákový efekt sa teda vo väčšine prípadov využíva za účelom získania zisku na sile, t.j. niekoľkokrát zvýšiť silu pôsobiacu na telo.

2. 4. Odrody páky

Odrody páky sú dva jednoduché mechanizmy: blok a brána.(Pozri snímku 1).

Blokovať je zariadenie vo forme kolesa s drážkou, cez ktorú prechádza lano, kábel alebo reťaz.

Existujú dva hlavné typy blokov - pohyblivé a pevné.(Pozri snímku 1).

Pri pevnom bloku je os pevná a pri zdvíhaní bremien sa nedvíha ani neklesá a pri pohyblivom bloku sa os pohybuje spolu s bremenom. Pevný blok nezvýši silu. Používa sa na zmenu smeru sily. Napríklad pôsobením sily smerom nadol na lano prehodené cez takýto blok spôsobíme, že sa náklad zdvihne.

Iná situácia je s pohyblivým blokom. Tento blok umožňuje malej sile vyrovnať silu 2-krát väčšiu.

V praxi sa často používa kombinácia pohyblivého bloku s pevným. To vám umožňuje zmeniť smer pôsobenia sily so súčasným dvojnásobným nárastom sily.

Na získanie väčšieho nárastu sily sa používa zdvíhací mechanizmus, tzvreťazový kladkostroj . Grécke slovo "polyspast" je vytvorené z dvoch koreňov: "poly" - veľa a "spao" - ťahám, takže vo všeobecnosti sa ukazuje ako "multi-ťah".(Pozri snímku 1).

Reťazový kladkostroj je kombináciou dvoch klipov, z ktorých jeden pozostáva z troch pevných blokov a druhý z troch pohyblivých blokov. Pretože každý z pohyblivých blokov zdvojnásobuje trakčnú silu, reťazový kladkostroj vo všeobecnosti poskytuje šesťnásobný nárast pevnosti.

Brána sa skladá z valca (bubnu) a k nemu pripevnenej rukoväte. Tento jednoduchý mechanizmus bol vynájdený v staroveku. Najčastejšie sa používal na získavanie vody zo studní.(Pozri snímku 1).

Pokročilejším mechanizmom je navijak. Ide o kombináciu brány s dvoma ozubenými kolesami rôznych priemerov. Navijak si možno predstaviť ako kombináciu dvoch navijakov.(Pozri snímku 1).

Stáročná prax ukázala, že žiadny z mechanizmov neprináša zisk v práci. Používajú sa na víťazstvo v sile alebo ceste v závislosti od pracovných podmienok. Pravidlo poznali už starovekí vedci: koľkokrát zvíťazíme v sile, koľkokrát prehráme v diaľke. Toto pravidlo sa nazývalo „zlaté pravidlo“ mechaniky. Jeho autorom je starogrécky vedec Heron Alexandrijský, ktorý žil vjastoročí nášho letopočtu(Pozri snímku 1).

III . Praktická časť.

Po preštudovaní teoretického materiálu o histórii páky, o jej objaviteľovi, o princípe fungovania a odrodách som sa rozhodol vykonať výskum.

3.1. Páky v technológii a v každodennom živote.

V našom modernom svete páky sú široko používané v prírode aj v ľudskom svete. Takmer každý mechanizmus, ktorý transformuje mechanický pohyb, používa páky v tej či onej forme.

Páky sa stretávajú rôzne častiľudské a zvieracie telá. Sú to napríklad končatiny, čeľuste. V tele hmyzu a vtákov je možné vidieť veľa pák.

Páky sú bežné aj v každodennom živote, ide o vodovodnú batériu, dvierka a rôzne kuchynské spotrebiče.(Pozri snímku 1).

Pravidlo páky je základom pôsobenia pákových vyvážení, rôznych druhov nástrojov a zariadení používaných tam, kde je potrebné získať silu alebo vzdialenosť.(Pozri snímku 1).

Pri práci s nožnicami môžeme pozorovať nárast sily a vzdialenosti. Nožnice je páka, ktorej os otáčania prechádza cez skrutku spájajúcu dve polovice nožníc. V závislosti od účelu nožníc je ich zariadenie odlišné. Nožnice na papier majú dlhé čepele a rúčky, ktoré sú takmer rovnako dlhé.Na rezanie papiera nie je potrebná veľká sila a je pohodlnejšie rezať v priamej línii s dlhou čepeľou. V tomto prípade máme zisk vo vzdialenosti. Nožnice na strihanie plechu majú rukoväte oveľa dlhšie ako čepele, keďže odporová sila kovu je veľká a na jej vyváženie je potrebné výrazne zvýšiť rameno pôsobiacej sily. Rozdiel medzi dĺžkou rukovätí a vzdialenosťou reznej časti a osou otáčania u drôtených rezačiek je ešte väčší. Je zrejmé, že v týchto prípadoch dochádza k nárastu sily. (Pozri snímku 1).

Páky sa používajú aj v iných nástrojoch - sú to rukoväte zverákov a pracovných stolov, páky obrábacích strojov, tesárske náradie, náradie plavčíka a pod.(Pozri snímku 1).

Samozrejme páky iný druh bežné v technike. Väčšina jednoduché príklady ich aplikácie súradiaca páka v aute, pedále auta alebo traktora, ručná brzda na bicykel.(Pozri snímku 1).

Dokonca aj pero šijací stroj a klávesy klavíra sú tiež páky.(Pozri snímku 1).

Všetci milujeme šport! A ak sa pozrieme pozorne, uvidíme, že pákový efekt sa uplatňuje aj v tejto oblasti.Skok do výšky o tyčiveľmi jasný príklad, Pomocou páky dlhej asi tri metre a správneho vynaloženia námahy sa športovec vznesie do závratnej výšky až šesť metrov. Okrem toho je veľa športových potrieb vybavených pákami.(Pozri snímku 1).

Bagre a vežové žeriavy pracujú na akomkoľvek stavenisku - ide o kombináciu pák, blokov, brán. V závislosti od "špecializácie" majú žeriavy rôzne konštrukcie a vlastnosti.(Pozri snímku 1).

Pákový efekt bol široko používaný v poľnohospodárstvo– traktory, kombajny, sejačky a iné mechanizmy.(Pozri snímku 1).

takzevo väčšine prípadov sa používajú jednoduché mechanizmy (grécky "mechane" - stroj, nástroj) na získanie sily.

3.2. Laboratórne práce

Vybavenie : páka na statíve, súprava závažia, pravítko.

Cieľ : zistite rovnovážne podmienky páky.

Pracovný proces.

1. Otáčaním matíc na koncoch páky som ju vyvážil tak, aby bola umiestnená vodorovne.

2. Zaveste tri závažia na ľavé rameno páky vo vzdialenosti 7 cm od osi otáčania.

3. Skúšaním som určil miesto na pravom ramene páky, z ktorého sa má zavesiť jedno závažie, aby sa vyrovnali predchádzajúce tri. Odmeral som vzdialenosť od tohto miesta k osi otáčania.

4. Za predpokladu, že každý náklad váži 1 N, vyplnil som tabuľku.

5. Uzavretá platnosť pravidla pákového zostatku.

(Pozri snímku 1).

F2

l2 : l1

7 cm

3H

21 cm

1H

10 cm

2H

20 cm

1H

9 cm

4H

18 cm

2H

3.3 Pokusy doma.

Pomocou knihy Ya.I. Perelman „Zábavná fyzika“ a materiály z internetových stránok „Cool! Physics“ a „Fyzika okolo nás“ uskutočnili zábavné experimentys pákami.

1. Autá. (Pozri snímku 1).

Vzal som si veľký a malý autíčka. Dala som ich na konce pravítka, položené v strede na okrúhlej ceruzke. Veľký stroj pretiahol, tk. je ťažšia. Ak ceruzku priblížite k veľkému písaciemu stroju, vyrovnajú sa. Keď som ceruzku posunul ešte bližšie k veľkému písaciemu stroju, ten malý ho prevážil.

2. Koľko sily je v prstoch?

Vzal som si dve okrúhle špáradlá. Dal jedno špáradlo do stredu na prostredný prst (bližšie k nechtu) a na konce - ukazovák a prstenník. Pokúsil sa zlomiť špáradlo tak, že naň tlačil ukazovákom a prstenníkom. Posunul špáradlo do stredu prsta. Znova som sa pokúsil zlomiť špáradlo. Keď bolo špáradlo na končekoch prstov, bolo takmer nemožné ho zlomiť (prsty slúžili ako páka druhého druhu, podobne ako luskáčiky). Oporný bod je miesto, kde začínajú prsty.Čím ďalej je špáradlo od otočného bodu, tým väčšia sila musí byť použitá. ?????

3. Polyspast.

Na rukoväť lyžiarskej palice priviazal lano. Obe palice som umiestnil vo vzdialenosti 50 cm od seba a lano som im trikrát omotal okolo rúčok. Potiahol som za voľný koniec lana, kým sa moji asistenti pokúšali odrezať palice. Aj keď sa moji priatelia snažia roztiahnuť palice od seba, ja sám ich môžem posunúť spolu. (Paličky a lano sa správajú ako reťazový kladkostroj - moju silu znásobuje lano omotané okolo rukovätí palíc, takže v porovnaní s mojimi pomocníkmi získavam takmer päťkrát väčšiu silu.

4. Páka. (Pozri snímku 1).

Z obyčajnej palice sa pre človeka stala páka – najjednoduchší mechanizmus. Na obyčajnej palici je veľmi výhodné, aby náklad niesli dvaja. Pomocou neho môžete ľahko zdvíhať a presúvať závažia.

Skúsenosti 1. Vzal som nie príliš dlhú palicu, dal som ju pod rukoväť kufra a po prizvaní kamaráta, aby mi pomohol, sme kufor spoločne zdvihli. Ak je kufor presne v strede, tak každý z nás je zaťažený rovnako. Keď sme kufor posunuli na jeden z koncov palice, všetko sa zmenilo. Náklad sa stal ľahším pre tých, ktorí držia dlhý koniec. Zmenili sa ramená páky a zmenil sa aj pomer síl, ktoré držia náklad vo zdvihnutej polohe. Ruky každého z nás sú oporou páky, a ak je vzdialenosť k nákladu menšia, potom bude zaťaženie tohto otočného bodu väčšie.

Skúsenosti 2 . Vzal som malú palicu a zatĺkol klinec do strany blízko jedného z jej koncov. Na tento koniec som nasadil žehličku (treba klinček, aby sa žehlička nešmýkala po podlahe) a páku na operadlo stoličky. Držiac páku za voľný koniec ňou pohol, pričom oporný bod priblížil bližšie k nákladu a potom sa od neho vzdialil. Zistil som, že čím väčšia je vzdialenosť od ruky k opornému bodu, tým ľahšie je držať náklad. K rovnakému výsledku som dospel, keď som posunul ruku pozdĺž páky k otočnému bodu, pričom vzdialenosť od otočného bodu k záťaži zostala nezmenená.

5. Klinec vytiahnem.

Pomocou kladiva som zatĺkol klinec do kusu dreva do 2/3 jeho dĺžky. Z kusu dreva sa snažil rukami vytiahnuť klinec. Nedarilo sa mi, nech som sa snažil akokoľvek. Potom som vzal sťahovák na nechty a ľahko som ním vytiahol necht. Vyťahovač nechtov v mojom prípade funguje ako páka,čo je jednoduchý prístroj používaný naprekonanie odporu v druhom bode použitím sily.

3.4. Výroba zariadení a modelov pracujúcich na princípe páky.

Využitím vedomostí získaných štúdiom páky som s pomocou môjho otca vyrobil nasledujúce zariadenia a modely.

1. Naviják vlastnými rukami. (Pozri snímku 1).

Nikto nie je v bezpečí pred zlou cestou a ak vaše auto uviazne v blate, zachrániť ho pomôže iba navijak. Stojí za to minúť obrovské množstvo peňazí na drahú vec a kúpiť ju v obchode, keď si môžete vyrobiť navijak vlastnými rukami.

Potrebovali sme:

Oska na otáčanie a 2 vhodné rúry väčšej a menší priemer;

Silné lano;

Pracovný postup:

Náš ručne vyrobený navijak funguje na princípe páky. Kus rúry môže slúžiť ako základ pre domáci navijak. Na uvedenie potrubia do prevádzky je potrebné ho nasadiť na os a zaistiť lankom. Káblovú slučku je potrebné niekoľkokrát omotať okolo potrubia a nasadiť na akúkoľvek rukoväť.

Keď sa rukoväť otočí, potrubie sa bude otáčať pozdĺž osi a kábel sa okolo nej navinie. Takýto navijak je užitočný nielen na vytiahnutie auta z blata, ale aj na presun rôznych nákladov, napríklad v krajine.

2. Polyspast. (Pozri snímku 1).

Vzal som si silnú nylonovú šnúru, 2 samostatné bloky, záťaž. Zostavil som kombináciu 1 pohyblivého a 1 pevného bloku a zafixoval.Teraz môžem ľahko zdvihnúť bremená, ktoré by som bez reťazového kladkostroja nemohol jednoducho držať v ruke.

Po vykonaní experimentu s dynamometrom som bol presvedčený, že reťazový kladkostroj poskytuje dvojnásobné zvýšenie sily!

IV . Záver.

V dôsledku vykonanej práce som sa presvedčil o nasledujúcom pravidle – koľkokrát vyhráme v sile, toľkokrát prehráme na diaľku.

Dozvedel som sa o histórii páky, o jej objaviteľovi, o princípe fungovania a odrodách.

Páky odlišné typy stretnúť sa v každodennom živote na každom kroku:

Fúrik sa ľahšie prenáša, ak má dlhé rukoväte;

Je ľahšie vytiahnuť klinec, ak je vyťahovač nechtov dlhší;

Oveľa jednoduchšie je utiahnuť maticu kľúčom s dlhou rukoväťou.

Nikdy by ste nemali zabúdať na „zlaté pravidlo“ mechaniky, ktoré je zjednodušené takto: naberanie sily – strata pri tranzite. Niekedy stojí za to obetovať kratšiu cestu, aby ste zvíťazili v sile. Práca bude stále rovnaká, ale bude to jednoduchšie, pretože nárast cesty zodpovedá zvýšeniu času. A na dlhší čas sa pracuje ľahšie – to je každému jasné.

Pri konštrukcii strojov sa to deje aj naopak, keď musíte obetovať silu, aby ste vyhrali na ceste, aby ste vyhrali včas.

V procese spracovania témy som sa z vlastnej skúsenosti presvedčil, že páka a jej odrody skutočne dávajú človeku naberanie na sile či vzdialenosti, prípadne slúžia na pohodlie. Potvrdil tak svoju hypotézu, že nie každý silný muž je nevyhnutne silný. Teraz sa posilňujem nielen každodenným fyzickým tréningom, ale aj aplikovaním nových vedomostí, ktoré som nadobudol. Názov mojej práce by sa nikdy nemal vyslovovať s kladnou intonáciou. Naopak, ak je tam inteligencia, bude aj sila. Materiály môjho výskumu budú nepochybne užitočné v lekciách okolitého sveta v Základná škola, a možno na hodinách fyziky v 7. ročníku.

Na záver by som rád pripomenul slová ježka z nádhernej rozprávky Vladimíra Suteeva „Záchranca života“: „Vždy sa dá nájsť palica, ale tu je záchranca – a tu je záchranca!“.

Literatúra

1. Balashov M.M. fyzika. – M.: Osveta, 1994.

2. Katz Ts.B. Biofyzika na hodinách fyziky. – M.: Osveta, 1988.

3. Perelman Ya.I. Zábavná fyzika. Kniha 1. - M.: Nauka, 1979.

4. Fyzika. 7. ročník / Gromov S.V., Rodina N.A. – M.: Osveta, 2000.

5. Fyzika 7. ročník / Peryshkin A.V., Rodina N.A. – M.: Drofa, 2003.

6. Encyklopédia pre deti. T. 14 - Technika. – M.: Avasta+, 2000.

7. Poznám svet. Detská encyklopédia - Svet krásy. – M.: Astrel, 2004.

Dodatok

Fotoreportáž

Laboratórne práce"Objasnenie podmienok pre rovnováhu páky"

Moje experimenty http://vse-svoimiruchkami.ru/glavnaya/ )

Výroba reťazového kladkostroja

Prehliadka mesta medziškolskej konferencie

„Prvé kroky vo vede“.

Názov práce„Je tu sila! Myseľ nie je potrebná?

Študent(i) (priezvisko, celé meno)Abramov Danila

MBOU SOSH ________ 32__ trieda ____________ 4 B

Vedúci práceZibert Galina Ivanovna

Typ práce (projekt / abstrakt / výskum)štúdium

Kritériá hodnotenia práce

1) Dodržiavanie požiadaviek na projektovanie diela.Všetky požiadavky splnené .

2) Objem študovaného materiálu:vyhľadávanie informácií v literatúre a na internete, pozorovanie, popis a meranie, experimentálne práce, modelovanie.

3) Kognitívna hodnota, relevantnosť, praktický a teoretický význam študovaného materiálu.V práci sa študuje pôvod a typy pák, robia sa pokusy s pákou a modelujú sa zariadenia fungujúce na princípe páky.

4) Problém, hypotéza, cieľ, úlohy práce.Hypotéza: S najväčšou pravdepodobnosťou existujú mechanizmy, ktoré pomáhajú človeku stať sa silnejším. Účel: zistiť princíp fungovania najjednoduchších mechanizmov. Ciele: vykonať experimenty na identifikáciu vlastností páky a princípu jej činnosti.

5) Výskumné zručnosti (argumenty, závery; gramotnosť, logická prezentácia látky, dodržiavanie vedeckého štýlu prezentácie)Práca je zostavená kompetentne, je dodržaný vedecký štýl prezentácie, sú vyvodené závery pre každý experiment a pre prácu ako celok.

Podpis recenzenta (prepis podpisu)

Uyukina Ľudmila Grigorevna

28. apríla sa v škole uskutoční vedeckej a praktickej konferencii LOU "Spektrum".

Trochu histórie
Kedysi dávno, ešte v roku 2005, sme so študentmi na škole zorganizovali vedeckú spoločnosť „Pythagorean“, kde sme sa venovali rôznym aktivitám od rozboru problémov olympiády až po výskumná práca. Každý rok so zapojením ďalších matematikov zo školy organizovali konferencie a potom vzali deti na konferencie do Nalčiku. Naši chalani každoročne získavali ceny na republikových súťažiach. Všetko bolo ako má byť, mali sme svoju chartu, program, požiadavky. Na konci roka boli výsledky zhrnuté a každému členovi NOÚ boli udelené akademické tituly:

• "čestný akademik" - víťazi a víťazi medzinárodných a ruských, republikových predmetových olympiád, recenzií, súťaží;
• „akademik“ – víťazi krajských a mestských predmetových olympiád, súťaží, posudkov;
• "Majster" - víťazi školských súťaží, recenzií, súťaží;
• "Bakalár" - víťazi školských súťaží, recenzií, súťaží.

Toto je druh svedectva, ktoré chlapci dostali (viete, boli s nimi veľmi spokojní). Mali sme takúto hru.

Každý vtedy vedel o našej spoločnosti. Bzučalo. Na konferencii v Nalčiku nám raz povedali, že nám nemôžu dať ceny zakaždým, aby sme do súťaže neposlali veľa prác. Čo tiež zohralo svoju rolu. Keď člen poroty republikovej súťaže pred deťmi povie „Vaše práce sú najlepšie, ale nemôžeme dať viac ako jedno miesto“ ....
http://alfusja-bahova.ucoz.ru/index/nou_quot_pifagorenok_quot/0-5
Mimochodom, všetci chlapci, ktorí sa vtedy angažovali vo vedeckej spoločnosti, ľahko vstúpili na najlepšie technické univerzity v Moskve a Petrohrade. tento momentúspešne vyštudoval vysoké školy. A jedno dievča ostalo na univerzite v Petrohrade (teraz neviem uviesť presné názvy univerzít). Som hrdý na svojich chlapov.

Všetko sa však raz skončí. A naše NOÚ tiež. Za túto prácu mi nikto nič neplatil a len čo za to začali platiť „sám potrebujem takú kravu“, ukázalo sa, že naša škola „pytagoriáda“ nepotrebuje, vytvorili novú spoločnosť „Spektr“, kde sa všetko robí "slip of sleeves", o tom ani nechcem hovoriť.

Po jednom nepríjemnom incidente sa prestala zúčastňovať školských konferencií s chalanmi.

A tento rok som sa rozhodol ísť na školskú konferenciu s členmi môjho krúžku. S projektom sme začali v stredu. Poďme sa pozrieť čo sa stalo.

Na ďalšej hodine krúžku začali výskumný projekt"Páka. Druhy pák. Páka v ľudskom živote."
Účel a ciele výskumnej práce:

1. Študovať zariadenie a princíp činnosti páky;
2. Zostavte mechanizmus "Páka" pomocou Lego "Fyzika a technológia";
3. Preskúmajte vlastnosti páky. Zistite rovnovážny stav páky;
4. Vypočúvanie spolužiakov;
5. Preskúmajte využitie páky v domácnosti, doma, v technike, pri športe a zábave;
6. Závery.

Diskutovalo sa s chlapcami:

Vedel si?
Výraz „lever“ (anglicky lever) pochádza z francúzskeho slova levier, čo v preklade znamená „zdvihnúť“
Od staroveku človek na uľahčenie svojej práce používa rôzne mechanizmy, ktoré dokážu premeniť silu človeka na oveľa väčšiu silu. Pred tritisíc rokmi, pri stavbe pyramíd v starovekom Egypte, sa pomocou jednoduchých mechanizmov presúvali a dvíhali ťažké kamenné dosky.
Páka je tuhá tyč alebo pevný predmet, ktorý slúži na prenos sily. Pomocou páky môžete meniť aplikovanú silu (silu), smer a vzdialenosť pohybu. V každej páke je nevyhnutne sila, podpera (alebo os otáčania) a zaťaženie (zaťaženie). V závislosti od ich vzájomného usporiadania sa rozlišujú páky prvého, druhého a tretieho druhu.
V tejto lekcii sme rozobrali zariadenie a princíp fungovania páky. S pomocou Lega boli zostavené tri typy mechanizmu "Páka". Pokúsil som sa urobiť nejaký výskum. Dozvedeli sme sa, že každá páka má otočný bod, bod pôsobenia sily a bod pôsobenia zaťaženia (t. j. zaťaženie)
Typy pák
V pákach prvého druhu oporný bod sa nachádza medzi bodmi pôsobenia sily a zaťaženia.
Najbežnejšími príkladmi páky prvého druhu sú píla, páčidlo, kliešte a nožnice.


V pákach druhého druhu oporný bod a bod pôsobenia sily sú na opačných koncoch a bod pôsobenia zaťaženia je umiestnený medzi nimi. Najbežnejšími príkladmi pákového efektu druhého druhu sú luskáčiky, fúrik a otvárač na fľaše.


V pákach tretieho druhu otočný bod a bod pôsobenia zaťaženia sú na opačných koncoch a bod pôsobenia sily je medzi nimi. Najznámejšími príkladmi pákového efektu tretieho druhu sú pinzety a kliešte na ľad.

JavaScript je vo vašom prehliadači zakázaný

V ďalšej lekcii krúžku budeme pokračovať vo výskume.

PS. Na tejto stránke je veľa skvelých fyzikov, rád by som od vás dostal rady a odporúčania týkajúce sa nášho projektu. Neodmietnem žiadnu pomoc!

Od staroveku sa jednoduché mechanizmy často používali v zložitých, v rôznych kombináciách.

Kombinovaný mechanizmus pozostáva z dvoch alebo viacerých jednoduchých. Toto nie je nevyhnutne zložité zariadenie; mnohé pomerne jednoduché mechanizmy možno považovať aj za kombinované.

Existuje mnoho typov jednoduchých mechanizmov. Toto je páka, blok, klin a naklonená rovina a mnoho ďalších.

Vo fyzike sa jednoduché mechanizmy nazývajú zariadenia, ktoré slúžia na transformáciu síl.

Používanie jednoduchých mechanizmov je veľmi bežné ako vo výrobe, tak aj v každodennom živote.

Napríklad v mlynčeku na mäso je brána (rukoväť), skrutka (tlačenie mäsa) a klin (rezačka).

Jednoduchým mechanizmom je aj naklonená rovina, ktorá pomáha pri rolovaní alebo vyťahovaní ťažkých predmetov.

šípky náramkové hodinky sú otáčané systémom ozubených kolies rôznych priemerov, ktoré do seba zaberajú. Jedným z najznámejších jednoduchých kombinovaných mechanizmov je zdvihák. Zdvihák je kombináciou skrutky a objímky.

Najčastejšie sa používajú jednoduché mechanizmy na získanie sily, to znamená na niekoľkonásobné zvýšenie sily pôsobiacej na telo.

Páka vo fyzike je jednoduchý mechanizmus

Vo fyzike je páka tuhé teleso, ktoré sa môže otáčať okolo pevnej podpery.

Ako páka sa dá použiť páčidlo, doska a podobne.

Existujú dva typy pák. Pre páku prvého druhu je oporný bod O umiestnený medzi líniami pôsobenia aplikovaných síl. Pri páke druhého druhu je oporný bod umiestnený na ich jednej strane. To znamená, že ak sa snažíme páčidlom pohnúť ťažkým predmetom, potom páka prvého druhu je situáciou, keď pod páčidlo vložíme tyč a zatlačíme na voľný koniec páčidla. V tomto prípade bude tyč pevnou podperou a aplikované sily sú umiestnené na jej oboch stranách. A páka druhého druhu je, keď po skĺznutí okraja páčidla pod váhou vytiahneme páčidlo nahor, čím sa pokúsime prevrátiť predmet. Tu je bod otáčania O umiestnený v bode, kde páčidlo spočíva na zemi, a aplikované sily sú umiestnené na jednej strane bodu otáčania.

Použitie pákového efektu vám umožňuje získať na sile. Takže napríklad pracovník zobrazený na obrázku vľavo, aplikujúci silu 400 N na páku, bude schopný zdvihnúť bremeno s hmotnosťou 800 N. Vydelením 800 N hodnotou 400 N dostaneme prírastok sily rovný 2 .

Zákon o rovnováhe síl na páke

Pomocou páky môžeme nabrať silu a zdvihnúť ťažký náklad holými rukami. Vzdialenosť od otočného bodu k bodu pôsobenia sily sa nazýva rameno sily. Okrem toho je možné vypočítať rovnováhu síl na páke pomocou nasledujúceho vzorca:

F 1 / F 2 \u003d l 2 / l 1,

kde F 1, F 2 - sily pôsobiace na páku,

a l 2 , l 1 sú ramená týchto síl. (Na obrázku vyššie sú OB a OA ramená páky)

Tento zákon zaviedol Archimedes v treťom storočí pred Kristom. Z toho vyplýva, že menšia sila dokáže vyvážiť väčšiu. Na to je potrebné, aby rameno menšej sily bolo väčšie ako rameno väčšej sily. A prírastok sily získaný pomocou páky je určený pomerom ramien aplikovaných síl.

V súčasnosti sú páky široko používané vo výrobe (napríklad žeriavy, prevodovka v aute), ako aj v každodennom živote (nožnice, rezačky drôtu, váhy, kľúče atď.).

Blokovať- je to koleso s drážkou po obvode pre lano alebo reťaz, ktorého os je pevne pripevnená k stene alebo stropu. Zdvíhacie zariadenia zvyčajne nepoužívajú jeden, ale niekoľko blokov. Systém blokov a káblov, určený na zvýšenie nosnosti, sa nazýva reťazový kladkostroj.

brána- uh potom dve kolesá spojené dohromady a otáčajúce sa okolo tej istej osi, napríklad studničná brána s rukoväťou.

Navijak- prevedenie pozostávajúce z dvoch brán s medziľahlými prevodmi v hnacom mechanizme.

Naklonená rovina slúži na presun ťažkých predmetov na viac ako vysoký stupeň bez ich priameho zdvíhania.

Medzi takéto zariadenia patria rampy, eskalátory, konvenčné schody a dopravníky.

Wedge- jedna z odrôd jednoduchého mechanizmu nazývaného "naklonená rovina". Klin pozostáva z dvoch naklonených rovín, ktorých základne sú v kontakte. Používa sa na získanie zvýšenia sily, to znamená, že pomocou menšej sily pôsobí proti väčšej sile.

Pri rúbaní palivového dreva sa na uľahčenie práce zasunie do štrbiny polena kovový klin a porazí sa doň pažbou sekery.

Skrutka- naklonená rovina navinutá na osi. Závit skrutky je naklonená rovina opakovane ovinutá okolo valca. Ideálny prírastok pevnosti daný klinom sa rovná pomeru jeho dĺžky k hrúbke na tupom konci. Skutočný výnos klinu je ťažké určiť.

Vďaka vysokému treniu je jeho účinnosť taká malá, že na ideálnom zosilnení až tak nezáleží. V závislosti od smeru stúpania naklonenej roviny môže byť závit skrutky ľavý alebo pravý.

Príklady jednoduché zariadenia so skrutkovým závitom - zdvihák, svorník s maticou, mikrometer, zverák.

Páka je úzka tyč, ktorá sa môže otáčať okolo jedného bodu nazývaného oporný bod. Umiestnením pohyblivého predmetu, nazývaného bremeno, na jeden koniec tyče a pôsobením sily na druhý koniec, môže človek pohybovať predmetom s oveľa menšou námahou, ako keby ho dvíhal a niesol na rukách.

Páka funguje podľa jednoduchého vzorca: sila vynásobená jej ramenom (najkratšia vzdialenosť medzi osou a priamkou, pozdĺž ktorej sila pôsobí) sa rovná súčinu zaťaženia jej ramena. Čím dlhšie je rameno námahy, tým väčší je jeho nárast a tým ľahšie je presúvanie nákladu. Cena za túto výhodu je nasledovná: čím dlhšie rameno sily, tým menšia vzdialenosť, o ktorú sa náklad presunie.

Ako je znázornené na obrázkoch nižšie, všetky páky možno rozdeliť do troch tried, ktoré sa líšia vzájomnými polohami sily, zaťaženia a otočného bodu.

Páky druhej triedy

Pri páke druhej triedy je oporný bod na jednom konci, sila pôsobí na druhý koniec a zaťaženie (W) je umiestnené medzi nimi, ako je znázornené na ružovom diagrame vpravo. Fúrik, otvárač na fľaše, zošívačka a dierovač sú páky druhej triedy, ktoré vždy zvyšujú množstvo vynaloženej sily.

Páky tretej triedy.

Pri páke tretej triedy pôsobí sila medzi záťaž (W) a otočný bod (žltý diagram). Pinzeta znázornená na obrázku nižšie pozostáva z dvoch ramien tretej triedy, ktoré sú navzájom spojené v bode otáčania. Metla zvyčajne zväčšuje vzdialenosť nákladu a minimalizuje potrebnú námahu.

Páky prvej triedy

Najbežnejším typom páky je páka prvej triedy, kde otočný bod leží medzi zaťažením (W) a aplikovanou silou (modrá tabuľka). Prvotriedne páky sa dodávajú v mnohých variantoch, vrátane klieští, vyťahovačov nechtov a nožníc znázornených na obrázkoch vľavo.

Kosti spojené kĺbmi fungujú ako páky pri kontrakcii svalov. V biomechanike sa páky rozlišujú:

páka prvého druhu alebo "balančná páka", dve ramená - body odporu a aplikácie svalovej sily sú umiestnené na opačných stranách otočného bodu. príkladom je spojenie chrbtice s lebkou.

páka druhého druhu, jednoramenná - obe sily pôsobia na rovnakú stranu otočného bodu, v rôznych vzdialenostiach od neho, rozlišujú sa dva typy v závislosti od miesta pôsobenia sily a miesta pôsobenia gravitácia:

• prvý typ - páka sily - ak rameno aplikácie svalovej sily je dlhšie ako rameno odporu (gravitácie); príkladom je chodidlo pri zdvíhaní palca.

  druhý typ - páka rýchlosti - rameno aplikácie svalovej sily je kratšie ako rameno odporu, kde pôsobí gravitácia, pôsobí proti; príkladom je lakťový kĺb vo flexii.

12 Fascia a bunkové priestory krku.

Fascia krku podľa V. N. Shevkunenka:

Povrchová fascia krku (podkožný sval).

Povrchová vrstva vlastnej fascie krku (sternocleidomastoideus a trapézové svaly).

Hlboký list vlastnej fascie krku (sternum-štítna žľaza, sternohyoidálne a lopatkovo-hyoidné svaly).

Intracervikálna fascia (priedušnica, pažerák, štítna žľaza, neurovaskulárny zväzok) - parietálny list, viscerálny list.

Prevertebrálna fascia (scalenus anterior).

13 Topografia krku (trojuholníky, preskalenické a interskalenické priestory).

predskalený priestor nachádza sa medzi okrajmi sternotyroidných, sternohyoidných a predných skalenových svalov, obsahuje vpredu podkľúčovú žilu a za ňou bránicový nerv a podkľúčový lymfatický kmeň.

Intersticiálny priestor leží medzi predným a stredným skalenovým svalom, zospodu ohraničený 1. rebrom; v ňom sa nachádza pred podkľúčovou tepnou a za ňou kmene brachiálneho plexu (supraklavikulárna časť).

Predné oblasť alebo predný trojuholník krku je po stranách obmedzený prednými okrajmi sternocleidomastoidných svalov, nad - bradou, základňou a vetvami dolnej čeľuste, mastoidnými procesmi, dole - jugulárnym zárezom hrudnej kosti.

Predná stredná čiara od brady po jugulárny zárez rozdeľuje oblasť na mediálne trojuholníky: vpravo a vľavo. V každom strednom trojuholníku rozlišujú v hornej časti: submandibulárny trojuholník, ohraničený predným a zadným bruchom digastrických svalov a spodnou čeľusťou. Obsahuje submandibulárnu slinnú žľazu a malý lingválny trojuholník, ktorý opísal N. I. Pirogov v rámci hraníc:

vpredu- zadný okraj maxilofaciálneho svalu,

späť - spodný okraj zadného brucha digastrického svalu;

top- hypoglossálny nerv;

oblasť trojuholníka je obsadená hyoidným lingválnym svalom a podkladom jazyková tepna, za prevádzkový prístup, ku ktorému N.I. Pirogov tento trojuholník.

Stred prednej oblasti je karotída ( ospalý) trojuholník, tvorené vpredu a zospodu horným bruchom lopatkového-hyoidného svalu, zhora - zadným bruchom digastrického svalu a zozadu - predným okrajom sternocleidomastoideus svalu. V ospalom trojuholníku prejsť vnútorná jugulárna žila, vagusový nerv a spoločná krčná tepna, ktorá sa v rámci nej delí na úrovni horného okraja štítnej chrupavky na vonkajšiu a vnútornú. V spodnej časti trojuholníka je spoločná krčná tepna priľahlá k prednému tuberkulu priečneho výbežku krčného stavca YI a je pritlačená k nemu (krčný hrbolček), keď je pulz cítiť a krvácanie sa zastaví.

Spodná časť prednej oblasti je obsadená lopatkovo-tracheálne trojuholník v rámci hraníc: horná bočná - horná časť brucha lopatkovo-hyoidného svalu, zadná dolná - okraj sternocleidomastoideálneho svalu, stredná - predná stredná čiara. V hĺbke trojuholníka leží priedušnica a pažerák.

Sternokleidomastoidná oblasť zodpovedá svalu rovnakého mena a slúži ako dobrý referenčný bod medzi laterálnym a mediálnym trojuholníkom. Predný okraj svalu zodpovedá projekčnej línii krčnej tepny, jugulárnej vnútornej žily a vagusového nervu umiestneného medzi nimi.

Bočná oblasť krk má predný okraj pozdĺž zadného okraja sternocleidomastoideus, zadný okraj pozdĺž trapézového svalu a spodný okraj pozdĺž kľúčnej kosti.

Obsahuje:

Lopatkový-lichobežníkový trojuholník, ktorý zaberá hornú časť, sa nachádza medzi okrajmi lichobežníka, sternocleidomastoidných svalov (laterálne strany) a spodného brucha lopatkovo-hyoidného svalu (spodná strana). Vyčnieva cervikálny plexus a jeho krátke vetvy.

Lopatkovo-klavikulárne trojuholník je tvorený kľúčnou kosťou (spodná strana) a okrajmi sternokleidomastoidných, lopatkovo-hyoidných (spodných brušných) svalov. V jeho vnútri - v rebríkových intervaloch - sa nachádza horizontálny neurovaskulárny zväzok krku v zložení (predná a zadná časť) podkľúčovej žily, tepny a kmeňov brachiálneho plexu.

Oblasť chrbta krk má horný okraj pozdĺž hornej nuchálnej línie, bočné okraje pozdĺž predných okrajov trapézového svalu a spodný okraj pozdĺž línie akromia-tŕňového výbežku YII krčného stavca. Oblasť je obsadená viacvrstvovou zadnou svalovou skupinou opísanou vyššie. Pod zadnou časťou hlavy v zadnej oblasti je subokcipitálny trojuholník ohraničený zadným priamym a šikmým svalom hlavy.