MOSHINA VA MEXANIZMLAR, mehnatni osonlashtiradigan va unumdorligini oshiradigan mexanik qurilmalar. Mashinalar turli darajadagi murakkablikda bo'lishi mumkin - oddiy bir g'ildirakli aravadan tortib liftlar, avtomashinalar, bosmaxona, to'qimachilik, kompyuterlar. Energiya mashinalari energiyaning bir shaklini boshqasiga aylantiradi. Masalan, gidroelektr generatorlari konvertatsiya qiladi mexanik energiya ichiga tushgan suv elektr energiyasi. Dvigatel ichki yonish benzinning kimyoviy energiyasini issiqlik energiyasiga, keyin esa avtomobil harakatining mexanik energiyasiga aylantiradi.ISLIK Dvigatel; TURBINA). Ishchi mashinalar deb ataladigan narsalar materiallarning (metall kesish mashinalari, transport mashinalari) yoki ma'lumotlarning (kompyuterlar) xususiyatlarini yoki holatini o'zgartiradi.

Mashinalar mexanizmlardan (dvigatel, uzatish va ijro etuvchi) - kuch va harakatni uzatuvchi va o'zgartiruvchi ko'p bo'g'inli qurilmalardan iborat. Zanjirli ko'taruvchi deb ataladigan oddiy mexanizm ( sm. BLOKLAR VA POLYSPATS) , yukga qo'llaniladigan kuchni oshiradi va shu tufayli og'ir narsalarni qo'lda ko'tarish imkonini beradi. Boshqa mexanizmlar tezlikni oshirish orqali ishni osonlashtiradi. Misol uchun, tishli zanjir bilan bog'langan velosiped zanjiri sekin pedal aylanishni orqa g'ildirakning tez aylanishiga aylantiradi. Biroq, tezlikni oshiradigan mexanizmlar buni kuchni kamaytirish orqali, kuchni oshiruvchi mexanizmlar esa tezlikni kamaytirish orqali amalga oshiradi. Bir vaqtning o'zida tezlikni ham, kuchni ham oshirish mumkin emas. Mexanizmlar kuchning yo'nalishini ham o'zgartirishi mumkin. Masalan, bayroq ustunining uchidagi blok: bayroqni ko'tarish uchun shnur pastga tortiladi. Yo'nalishni o'zgartirish kuch yoki tezlikni oshirish bilan birlashtirilishi mumkin. Shunday qilib, qo'lni pastga surish orqali og'ir yukni ko'tarish mumkin.

MOSHINA VA MEXANIZMLARNING ISHLATISH ASOSIY PRINSİPLARI.

Asosiy qonun.

Mexanizmlar sizga kuch yoki tezlikni oshirishga imkon bersa-da, bunday daromad olish imkoniyatlari energiyani saqlash qonuni bilan cheklangan. Mashina va mexanizmlarga nisbatan shunday deyiladi: energiya paydo bo'lishi ham, yo'qolishi ham mumkin emas, uni faqat boshqa energiya turlariga yoki ishga aylantirish mumkin. Shuning uchun, mashina yoki mexanizmning chiqishi kirishdan ko'proq energiya bo'lishi mumkin emas. Bundan tashqari, haqiqiy mashinalarda ishqalanish tufayli energiyaning bir qismi yo'qoladi. Ishni energiyaga aylantirish mumkinligi va aksincha, mashinalar va mexanizmlar uchun energiyaning saqlanish qonunini quyidagicha yozish mumkin.

Kirish ishi = Chiqish ishi + Ishqalanish yo'qolishi.

Bu, xususan, nima uchun doimiy harakatlanuvchi mashinaning mumkin emasligini ko'rsatadi: ishqalanish uchun energiyaning muqarrar yo'qolishi tufayli u ertami-kechmi to'xtaydi.

Kuch yoki tezlikni oshiradi.

Mexanizmlar, yuqorida aytib o'tilganidek, kuch yoki tezlikni oshirish uchun ishlatilishi mumkin. Ideal yoki nazariy kuch yoki tezlikni oshirish ishqalanish tufayli energiya yo'qotilishi bo'lmaganda mumkin bo'lgan kuch yoki tezlikni oshirish tezligidir. Amalda ideal daromadga erishib bo'lmaydi. Haqiqiy daromad, masalan, kuch, mexanizm ishlab chiqaradigan kuchning (yuk deb ataladigan) mexanizmga qo'llaniladigan kuchga (kuch deb ataladigan) nisbatiga tengdir.

mexanik samaradorlik.

Koeffitsient foydali harakat mashina chiqishidagi ishning kirishdagi ishiga foiz nisbati deyiladi. Mexanizm uchun samaradorlik haqiqiy daromadning idealga nisbatiga tengdir. Tutqichning samaradorligi juda yuqori bo'lishi mumkin - 90% gacha yoki undan ham ko'proq. Shu bilan birga, sezilarli ishqalanish va harakatlanuvchi qismlarning massasi tufayli zanjirli ko'targichning samaradorligi odatda 50% dan oshmaydi. Jekning samaradorligi vint va uning tanasi o'rtasidagi katta aloqa maydoni va shuning uchun yuqori ishqalanish tufayli faqat 25% bo'lishi mumkin. Bu avtomobil dvigateli bilan taxminan bir xil samaradorlikdir. Sm. AVTOMOBIL YO'LOVCHI.

Soqol va rulmanlardan foydalanish tufayli ishqalanishni kamaytirish orqali samaradorlikni ma'lum chegaralarda oshirish mumkin.

ODDIY MEXANIZMLAR

Eng oddiy mexanizmlarni deyarli har qanday murakkab mashina va mexanizmlarda topish mumkin. Ulardan oltitasi bor: tutqich, blok, differentsial eshik, eğimli tekislik, takoz va vint. Ba'zi rasmiylarning ta'kidlashicha, aslida biz faqat ikkita oddiy mexanizm - tutqich va eğimli tekislik haqida gapirishimiz mumkin, chunki blok va eshik tutqichning varianti ekanligini va xanjar va vint eğimli tekislikning variantlari ekanligini ko'rsatish oson. .

Tutqich qo'li.

Bu tayanch nuqtasi deb ataladigan sobit nuqta atrofida erkin aylana oladigan qattiq novda. Tutqichga misol sifatida tirgak, bo'lakli bolg'a, g'ildirak aravasi, supurgi kiradi.

Tutqichlar uch xil bo'lib, farqlanadi o'zaro tartibga solish yuk va harakat va tayanch nuqtasini qo'llash nuqtalari (1-rasm). Kaldıraçdagi ideal daromad masofaning nisbatiga teng D E tayanch nuqtasiga kuch qo'llash nuqtasidan masofaga D L yukni qo'llash nuqtasidan tayanch nuqtasiga qadar. Birinchi turdagi tutqich uchun masofa D E odatda ko'proq D L, va shuning uchun kuchning ideal daromadi 1 dan katta. II turdagi tutqich uchun kuchning ideal daromadi ham birdan katta. Uchinchi turdagi tutqichga kelsak, qiymat D E uning uchun kamroq D L, va shuning uchun tezlikdagi daromad birlikdan kattaroqdir.

Bloklash.

Bu arqon yoki zanjir uchun aylana bo'ylab yivli g'ildirak. Bloklar yuk ko'tarish moslamalarida ishlatiladi. Yuk ko'tarish qobiliyatini oshirish uchun mo'ljallangan bloklar va kabellar tizimi zanjirli ko'taruvchi deb ataladi. Bitta blok qo'zg'almas o'qli (nivelirlash) yoki harakatlanuvchi bo'lishi mumkin (2-rasm). Ruxsat etilgan o'qga ega bo'lgan blok o'z o'qida tayanch nuqtasi bo'lgan I sinf dastagi vazifasini bajaradi. Quvvat qo'li yuk qo'liga (blok radiusi) teng bo'lganligi sababli, kuch va tezlikning ideal daromadi 1 ga teng. Harakatlanuvchi blok II turdagi tutqich vazifasini bajaradi, chunki yuk tayanch nuqtasi va kuch o'rtasida joylashgan. Yuk qo'li (blok radiusi) quvvat qo'lining yarmi (blok diametri). Shuning uchun, harakatlanuvchi blok uchun quvvatning ideal daromadi 2 ga teng.

Quvvatni oshirish uchun tenglashtiruvchi va harakatlanuvchi bloklar turli usullar bilan birlashtirilishi mumkin. Bitta klipda siz ikkita, uchta yoki o'rnatishingiz mumkin Ko'proq bloklar va kabelning uchi qattiq yoki harakatlanuvchi klipga biriktirilishi mumkin.

Differensial eshik.

Bular, mohiyatiga ko'ra, bir-biriga bog'langan va bir xil eksa atrofida aylanadigan ikkita g'ildirak (3-rasm), masalan, tutqichli quduq darvozasi.

MAVZU: Fizika

SINF: 7

DARS MAVZU:Eğimli tekislik. "Oltin qoida mexanika".

Fizika o'qituvchisi

DARS TURI: Birlashtirilgan.

DARS MAQSADI:"Oddiy mexanizmlar" mavzusidagi bilimlarni yangilash

va oddiyning barcha navlari uchun umumiy pozitsiyani o'rganing

mexanizmlar, bu mexanikaning "oltin qoidasi" deb ataladi.

DARS MAQSADLARI:

TA'LIM:

- aylanuvchi jismning muvozanat holati, harakatlanuvchi va harakatsiz bloklar haqidagi bilimlarni chuqurlashtirish;

Ishda qo'llaniladigan oddiy mexanizmlar kuchga ega bo'lishini, ikkinchi tomondan, kuch ta'sirida tananing harakat yo'nalishini o'zgartirishga imkon berishini isbotlang;

Asoslangan materialni tanlashda amaliy ko'nikmalarni rivojlantirish.

TA'LIM:

Talabalarni asosiy qoidani tushunishga olib borishda intellektual madaniyatni tarbiyalash oddiy mexanizmlar;

Kundalik hayotda, texnologiyada, maktab ustaxonasida, tabiatda tutqichlardan foydalanish funktsiyalari bilan tanishtirish.

Tafakkurni rivojlantirish:

Asosiy narsani ajratib ko'rsatish asosida ma'lum ma'lumotlarni umumlashtirish qobiliyatini shakllantirish;

Umumlashtirish usuli asosida ijodiy izlanish elementlarini shakllantirish.

Uskunalar: Qurilmalar (tutqichlar, og'irliklar to'plami, o'lchagich, bloklar, qiya tekislik, dinamometr), "Yovvoyi tabiatdagi tutqichlar" jadvali, kompyuterlar, tarqatma materiallar (testlar, topshiriq kartalari), darslik, doska, bo'r.

Darslar davomida.

O‘QITUVCHI VA O‘QUVCHILAR DARS FAOLIYATINING TUZILIK Elementlari.

DARS MAQSADINI BAYORATI O'qituvchi sinfga murojaat qiladi:

Erdan osmongacha butun dunyoni qamrab olgan,

Bir necha avlodni uyg'otish,

Ilmiy taraqqiyot sayyoramizni qamrab oladi.

Tabiatning sirlari kamroq va kamroq.

Bilimni qanday ishlatish - bu odamlarning tashvishi.

Bugun yigitlar, uchrashamiz umumiy pozitsiya oddiy mexanizmlar deb ataladi mexanikaning "oltin qoidasi".

TALABLARGA SAVOL (TILI OLIBLARI GURUHI)

Nima uchun qoida chaqirilgan deb o'ylaysiz "oltin"?

JAVOB:" Oltin qoida " - Xalq maqollari, naqllaridagi eng qadimiy axloqiy amrlardan biri: O'zingga qilinishini istamaganingni o'zingga qilma, - degan edi qadimgi sharq donishmandlari.

TOKEN JAVOB GURUHI: ” Oltin" barcha poydevorlarning asosidir.

BILIMLARNING KASHFI. "MEHN VA KUCH" SINOVNI O'TKAZISH

(kompyuterda, test biriktirilgan)

TRENING VAZIFALARI VA SAVOLLARI.

1. Tutqich nima?

2. Kuch yelkasi deb nimaga aytiladi?

3. Tutqichning muvozanat qoidasi.

4. Tutqich balansi qoidasining formulasi.

5. Rasmdagi xatoni toping.

6. Tutqich balansi qoidasidan foydalanib, F2 ni toping

d1=2sm d2=3sm

7. Tutqich muvozanatda bo'ladimi?

d1=4sm d2=3sm

Tilshunoslar guruhi chiqish qiladi № 1, 3, 5.

Mutaxassislar guruhi amalga oshiradi № 2, 4, 6, 7.

TALABALAR GURUH UCHUN TAJRIB TOPIRISH

1. Tutqichni muvozanatlashtiring

2. Ikki og'irlikni qo'lning chap tomoniga aylanish o'qidan 12 sm masofada osib qo'ying.

3. Ushbu ikkita vaznni muvozanatlang:

a) bitta yuk_ _ _ elka _ _ qarang.

b) ikkita og'irlik_ _ _ yelka_ _ _ qarang.

c) uchta yuk_ _ _elka _ _ _ qarang.

Talabalar bilan ishlaydigan maslahatchi

Qiziqarli dunyoda.

“Yovvoyi tabiatdagi leverage"

(biologiya bo'yicha olimpiada g'olibi Minakova Marina gapiradi)

ISHLASH Tajribalar namoyishi (maslahatchi)

O'RGAN No 1 Tutqichning muvozanat qonunini blokga qo'llash.

MATERIAL. a) Ruxsat etilgan blok.

Oldinroq yangilanmoqda Talabalar qattiq blok bo'lishi mumkinligini tushuntirishlari kerak o'rgangan ko'rib chiqing teng qo'l dastagi va daromad sifatida

oddiy haqida bilim kuch bermaydi

mexanizmlar. No 2 Harakatlanuvchi blokdagi kuchlar muvozanati.

Tajribalar asosida talabalar mobil degan xulosaga kelishadi
blok ikki marta kuchga ega bo'ladi va bir xil yo'qotadi
yo'l.

O'QISH

YANGI MATERIAL. Arximed vafotidan beri 2000 yildan ortiq vaqt o'tdi, lekin
Bugungi kunda odamlar xotirasida uning so'zlari saqlanib qolgan: “Menga tayanch bering va
Men butun dunyoni senga ko‘taraman”. Shunday dedi taniqli yunon
olim - matematik, fizik, ixtirochi, nazariyani ishlab chiqdi
imkoniyatlaridan foydalanish va tushunish.

Sirakuza hukmdori ko'z oldida, Arximed, foyda olish

qiyin
tutqichlar qurilmasi, kemani bir qo'l bilan tushirdi. shiori
Yangi narsa topgan har bir kishiga mashhur "Evrika!"

Quvvatni oshiradigan oddiy mexanizmlardan biri bu
eğimli tekislik. Bajarilgan ishni aniqlang
eğimli tekislik.

TAJRIBASI NAMOLI:

Nishabli tekislikdagi kuchlarning ishi.

Biz eğimli tekislikning balandligi va uzunligini o'lchaymiz va

Biz ularning nisbatini kuchning ortishi bilan solishtiramiz

F samolyotlar.

L A) taxta burchagini o'zgartirib, tajribani takrorlaymiz.

Tajribadan xulosa: qiya tekislik beradi

h uzunligidan ko'p marta kuchga ega bo'ling

Ko'proq balandlik. =

2. Mexanikaning oltin qoidasi uchun ham bajariladi

dastagi.

Tutqich aylantirilganda, necha marta

biz kuch bilan yutamiz, shuncha marta yutqazamiz

harakatda.

TAKILISH Sifat vazifalari.

VA ILOVA№ 1. Nima uchun mashinistlar poezdlarni to'xtatishdan qochishadi

BILIM. ko'tariladimi? (bir guruh tilshunoslar javob beradi).

№ 2 B holatidagi blok eğimli pastga siljiydi

ishqalanishni engish uchun samolyot. Bo'ladimi?

barni suring va A holatidami? (javob beriladi

aniq).

Javob: Bu bo'ladi, chunki qiymatSamolyotdagi barning F ishqalanishi yo'q
aloqa yuzalarining maydoniga bog'liq.

Hisoblash vazifalari.

No 1. Qiyalik tekislikda og‘irligi 1,6*10³ N bo‘lgan yuk saqlanishi uchun balandligi 1 m, uzunligi 8 m bo‘lgan qiya tekislikning uzunligiga parallel ta’sir etuvchi kuchni toping.

Berilgan: Yechim:

Javob: 2000N

№ 2. Og'irligi 480 N bo'lgan chavandozli chanani muzli tog'da ushlab turish uchun 120 N kuch kerak.Tog'ning qiyaligi butun uzunligi bo'ylab doimiy. Tog'ning balandligi 4 m bo'lsa, uning uzunligi qancha.

Berilgan: Yechim:

Javob: 16 m

No 3. Og'irligi 3 * 104 N bo'lgan avtomobil uzunligi 300 m va balandligi 30 m bo'lgan qiyalikda bir tekis harakatlanadi. Agar g'ildiraklarning yerga ishqalanish kuchi 750 N bo'lsa, avtomobilning tortish kuchini aniqlang. Bu yo'lda dvigatel qanday ishlarni bajaradi?

Berilgan: Yechim:

P = 3 * 104H Ko'tarish uchun zarur bo'lgan kuch
Avtomobilning Ftr \u003d 750H ishqalanishsiz

h \u003d 30m tortishish kuchi:

Fthrust-?, A -? Dvigatelning ishlashi: A= Fthrust*L

A=3750H*300m=1125*103J

Javob: 1125 kJ

Darsni sarhisob qilish, darsdagi faoliyatga intradifferensial yondashuv xaritasidan foydalangan holda maslahatchilar tomonidan talabalarning ishini baholash.

UYGA VAZIFA § 72 rep. 69.71-modda. Bilan. 197 da. 41 #5

Tutqichga o'xshab, eğimli tekisliklar jismlarni ko'tarish uchun zarur bo'lgan kuchni kamaytiradi. Masalan, og'irligi 45 kilogramm bo'lgan beton blokni qo'lda ko'tarish juda qiyin, lekin uni eğimli tekislikdan yuqoriga sudrab borish juda mumkin. Qiya tekislikka qo'yilgan jismning og'irligi ikkita komponentga ajraladi, ulardan biri parallel, ikkinchisi esa uning yuzasiga perpendikulyar. Blokni eğimli tekislikdan yuqoriga ko'tarish uchun odam faqat parallel komponentni engib o'tishi kerak, uning qiymati tekislikning moyillik burchagi ortishi bilan ortadi.

Eğimli samolyotlar dizaynda juda xilma-xildir. Masalan, vint o'zining silindrsimon qismi atrofida aylanib yuruvchi qiya tekislikdan (ipdan) iborat. Vintni qismga buraganda, uning ipi qismning tanasiga kirib, bu qism va iplar orasidagi yuqori ishqalanish tufayli juda kuchli aloqa hosil qiladi. Vise dastagining harakatini o'zgartiradi va aylanish harakati chiziqli bosim kuchiga vidalang. Og'ir yuklarni ko'tarish uchun ishlatiladigan kriko bir xil printsip asosida ishlaydi.

Eğimli tekislikdagi kuchlar

Eğimli tekislikda joylashgan jismda tortishish kuchi uning yuzasiga parallel va perpendikulyar ta'sir qiladi. Jismni qiya tekislik bo'ylab yuqoriga ko'tarish uchun tekislik yuzasiga parallel ravishda tortishish komponentiga teng kattalikdagi kuch kerak bo'ladi.

Eğimli tekisliklar va vintlardek

Agar siz silindrni diagonal ravishda kesilgan qog'oz varag'i bilan o'rab qo'ysangiz, vintning eğimli tekislik bilan aloqasini kuzatish oson. Olingan spiral vintli ip bilan bir xil joylashadi.

Vintga ta'sir qiluvchi kuchlar

Vint burilganda, uning ipi vidalanadigan qismning materialiga qo'llaniladigan juda katta kuch hosil qiladi. Bu kuch vintni soat yo'nalishi bo'yicha burilsa oldinga, teskari burilsa orqaga tortadi.

Og'irlikni ko'tarish vinti

Jeklarning aylanadigan vintlari juda katta kuch ishlab chiqaradi, bu ularga avtomobillar yoki yuk mashinalari kabi og'ir narsalarni ko'tarishga imkon beradi. Markaziy vintni dastagi bilan aylantirganda, krikoning ikki uchi bir-biriga tortilib, kerakli ko'targichni hosil qiladi.

Bo'linish uchun eğimli tekisliklar

Takoz asoslari bilan bog'langan ikkita eğimli tekislikdan iborat. Daraxtga takozni haydashda, eğimli tekisliklar eng kuchli yog'ochni bo'lish uchun etarli bo'lgan lateral kuchlarni rivojlantiradi.

Kuch va ish

Nishabli tekislik vazifani osonlashtirishi mumkin bo'lsa-da, bu vazifani bajarish uchun zarur bo'lgan ish hajmini kamaytirmaydi. 45 kg (Vt) beton blokni 9 metr vertikal yuqoriga (o'ngda) ko'tarish uchun 45 x 9 kilogramm ishni talab qiladi, bu blokning og'irligi siljish bilan ko'paytiriladi. Blok 44,5 ° qiyalik tekislikda bo'lsa, blokni tortish uchun zarur bo'lgan kuch (F) uning og'irligining 70 foizigacha kamayadi. Garchi bu blokni ko'chirishni osonlashtirsa-da, endi blokni 9 metr balandlikka ko'tarish uchun uni 13 metrli tekislik bo'ylab sudrab borish kerak. Boshqacha qilib aytadigan bo'lsak, kuchning ortishi liftning balandligi (9 metr) eğimli tekislikdagi sayohat uzunligiga (13 metr) bo'linadi.