Ushbu darsda biz oddiy mexanizmlarga e'tibor qaratamiz.

oddiy mexanizmlar- bu qurilmalar bo'lib, ular yordamida ish faqat hisobiga amalga oshiriladi mexanik energiya. Yoqilg'i yonish energiyasi tufayli biz elektr energiyasida ishlaydigan qurilmalar bilan o'ralganmiz (1-rasmga qarang), lekin bu har doim ham shunday bo'lmagan.

Guruch. 1 ta elektr choynak

Ilgari, barcha ishlarni shamol yoki suv oqimi (tegirmon) tufayli, ya'ni mexanik energiya tufayli, aslida qo'lda yoki hayvonlarning yordami bilan bajarish mumkin edi (2-rasmga qarang).

Guruch. 2. Qadimgi oddiy mexanizmlar

Va ular bunda yordam beradi, ishni osonlashtiradi, oddiy mexanizmlar.

Bizning kuchlarimiz cheklangan va bu muammo. Misol uchun, bir vaqtning o'zida bir tonna g'ishtni ko'tarib, bir joydan ikkinchi joyga ko'chira olmaymiz. Ammo biz ko'proq vaqt sarflashimiz, oldinga va orqaga ko'proq masofani bosib o'tishimiz va g'ishtlarni bir vaqtning o'zida to'rtta yoki ko'tara oladigan darajada ko'chirishimiz mumkin. Daraxtga vidalanishi kerak bo'lgan vint haqida nima deyish mumkin? Biz uni yalang qo'llarimiz bilan bura olmaymiz. Uni g'ishtdan g'ishtdan g'isht tog'iga o'xshab parcha-parcha vidalash ham mumkin emas. Mexanizmdan, tornavidadan foydalanishingiz kerak. U bilan biz vintni bir necha marta aylantirishimiz kerak, shunda u daraxtga kamida santimetrga kiradi. Ammo bu qo'lda ishlashga qaraganda ancha oson.

Masalan, belkurak kabi oddiy mexanizmni ko'rib chiqing. Albatta, bu ishni osonlashtiradi, u bilan erni qo'llaringiz bilan qazish ancha oson. Biz belkurakni yerga tiqdik. Erning bo'lagini ko'tarish uchun siz dastagini bosishingiz kerak. Buni osonlashtirish uchun qayerga borasiz? Tajriba shuni ko'rsatadiki, tutqichning oxiriga yaqinroq bosish, ya'ni kuch qo'llash kerak (3-rasmga qarang).

Guruch. 3. Kuch qo'llash nuqtasini tanlash

Belkurakning pichog'iga yaqinroq kuch qo'llashga harakat qiling, er bo'lagini ko'tarish ancha qiyin bo'ladi. Xuddi shu kuchni qo'llagan holda, siz hech narsani ko'tarmaysiz. Shuning uchun qisqa tutqichli belkuraklar, masalan, saperlar, kichik tuval bilan qilingan: siz hali ham qisqa tutqich bilan ko'p erni ko'tarolmaysiz.

Belkurak tutqichdir. Tutqich - bu qat'iy aylanish o'qi bo'lgan qattiq tanadir (ko'pincha bu tayanch nuqtasi yoki osma nuqtasi). Unga aylanish o'qi atrofida aylanishga moyil bo'lgan kuchlar ta'sir qiladi. Bir belkurakda aylanish o'qi teshikning yuqori chetidagi tayanch nuqtasidir (4-rasmga qarang).

Guruch. 4. Kurakning aylanish o'qi

Biz ko'taradigan tuproq bo'lagi belkurakning pichog'iga qandaydir kuch bilan ta'sir qiladi va qo'llarimiz kamroq kuch bilan tutqichga ta'sir qiladi (5-rasmga qarang).

Guruch. 5. Kuchlarning harakati

Yana bir misolni ko'rib chiqaylik: hamma belanchak-balanserga mindi (6-rasmga qarang).

Guruch. 6. Swing-balancer

Bu ham tutqich: sobit aylanish o'qi mavjud bo'lib, uning atrofida belanchak bolalarning tortishish kuchi ta'sirida aylanadi.

Qarshi o'rindiqda o'tirgan do'stingizdan og'irroq bo'lish uchun uni ko'tarish uchun siz belanchakning eng chetiga o'tirasiz. Agar siz belanchak tayanchiga yaqinroq o'tirsangiz, uni og'irlashtira olmaysiz. Keyin sizning o'rningizga kattalar va og'ir odamni qo'yishingiz kerak (7-rasmga qarang).

Guruch. 7. Qo'llaniladigan kuch chekkadan kattaroq bo'lishi kerak

Kuch qo'llashning bunday nuqtasida belanchakning chetiga kuch qo'llanganidan ko'ra ko'proq kuch kerak bo'ladi (8-rasmga qarang).

Guruch. 8. Kuchlarni qo'llash

Siz allaqachon payqaganingizdek, biz tayanch nuqtasidan qanchalik uzoqroqda kuch qo'llasak, xuddi shu ishni bajarish uchun kamroq kuch kerak bo'ladi. Bundan tashqari, zarur bo'lgan kuch bir necha marta kamroq, qo'l qo'li necha marta kattaroqdir. tutqich qo'li- bu tutqichni qo'llab-quvvatlash yoki to'xtatib turish joyidan kuch qo'llash nuqtasigacha bo'lgan masofa (9-rasmga qarang).

Guruch. 9. Leverage va kuch

Tutqichga perpendikulyar kuchlar qo'llaniladi.

Tutqichga ta'sir qiluvchi kuch yo'nalishi

Erni ko'tarish uchun belkurakda qaysi yo'nalishda harakat qilasiz? Siz belkurakni tayanch nuqtasiga, ya'ni tutqichga perpendikulyar qilib o'rash uchun kuch qo'llaysiz (10-rasmga qarang).

Agar siz dastagi bo'ylab harakat qilsangiz, belkurakni erdan tortib olmasangiz yoki chuqurroq yopishtirmasangiz, u erni ko'tarmaydi. Agar siz tutqichni burchak ostida bossangiz, kuchni ikkita kuchning yig'indisi deb hisoblash mumkin: siz tutqichga perpendikulyar surasiz va bir vaqtning o'zida dastani bo'ylab itarasiz yoki tortasiz (11-rasmga qarang).

Guruch. 11. Tutqich bo'ylab kuchning harakati

Faqat perpendikulyar komponent belkurakni aylantiradi.

Shunday qilib, bizda tutqich va unga ta'sir qiluvchi ikkita kuch bor: yukning og'irligi va biz ushbu yukni ko'tarish uchun qo'llaydigan kuch. Biz tutqichning qo'li qanchalik uzun bo'lsa, tutqichni muvozanatlash uchun kamroq kuch kerakligini aniqladik. Bundan tashqari, qo'l qo'li necha marta katta bo'lsa, kuch shunchalik kam bo'ladi. Matematik jihatdan bu nisbat sifatida yozilishi mumkin:

Kuchlar tayanch nuqtasining qarama-qarshi tomonlarida yoki bir tomondan qo'llanilishi muhim emas. Birinchi holda, tutqich birinchi turdagi tutqich deb nomlangan (12-rasmga qarang), ikkinchisida - ikkinchi turdagi tutqich (13-rasmga qarang).

Guruch. 12. Birinchi turdagi tutqich

Guruch. 13. Ikkinchi turdagi tutqich

Belkurak bilan ishlash

Biz belkurak erni qazishni qanday osonlashtirishini ko'rib chiqdik. U erdagi hosil bo'lgan teshikning chetiga suyanadi, bu uning aylanish o'qi bo'ladi. Erning og'irligi tutqichning qisqa qo'liga qo'llaniladi, biz qo'llarimiz bilan tutqichning uzun qo'liga kuch qo'llaymiz (14-rasmga qarang).

Guruch. 14. Kuchlarni belkurakga qo'llash

Bundan tashqari, tutqichning elkalari necha marta farq qilsa, bu elkalarga qo'llaniladigan kuchlar bir xil sonda farqlanadi.

Shunday qilib, biz er bo'lagini ko'tardik, lekin keyin siz ikki qo'lingiz bilan belkurakni olib, butunlay ko'tarib, erni siljitishingiz kerak. Ikkinchi qo'l bilan belkurakning dastasini qayerga olamiz? Tutqich printsipini allaqachon bilsak, hamma narsa oddiy. Ikkinchi qo'l yangi dastagiga aylanadi. U yana kuchga ega bo'ladigan tarzda joylashtirilishi kerak, u yana qo'lni qisqa va uzun qo'llarga bo'lishi kerak. Shuning uchun, biz belkurakni belkurakning pichog'iga iloji boricha yaqinroq olamiz. Ikki qo'lingiz bilan chetidan ushlab, belkurakni ko'tarishga harakat qiling - hatto bo'sh belkurak bilan ham muvaffaqiyatga erisha olmaysiz.

Tutqich ishlaydigan printsip juda tez-tez ishlatiladi. Masalan, penselar birinchi turdagi tutqichdir (15-rasmga qarang). Biz pensening tutqichlariga kuch bilan ta'sir qilamiz va pense sim, trubka yoki gayka bo'lagiga moduli bo'yicha dan ancha kattaroq kuch bilan ta'sir qiladi. Ko'p marta, necha marta ko'p:

Guruch. 15. Birinchi turdagi tutqichga misol

Yana bir tutqich konserva ochuvchidir, faqat hozir qo‘llanish nuqtalari tayanch nuqtasi O ning bir tomonida joylashgan. Va yana biz tutqichga kuch qo‘llaymiz, ochuvchi pichoq esa modul bo‘yicha ancha kattaroq kuch bilan qutining qalayiga ta’sir qiladi (qarang. 16-rasm).

Guruch. 16. Ikkinchi turdagi tutqichga misol

dan necha marta ko'p? Xuddi shu miqdorda, necha barobar ko'p:

Kuchning ortishi juda katta bo'lishi mumkin, biz faqat tutqichning uzunligi va uning kuchi bilan cheklanamiz.

Keling, tutqich qancha bo'lishi kerakligini hisoblab chiqamiz, shunda uning yordami bilan 50 kg og'irlikdagi mo'rt qiz 1500 kg og'irlikdagi mashinani butun og'irligi bilan bosish orqali ko'tara oladi. Tutqichning tayanch nuqtasini shunday joylashtiramizki, tutqichning qisqa qo'li 1 m (17-rasmga qarang).

Guruch. 17. Masala uchun chizma

Muammo tutqichni tasvirlaydi (18-rasmga qarang).

Guruch. 18. 1-topshiriqning sharti

Kuchning ortishi necha marta foyda keltirishini bilamiz:

Tutqich tayanchining qarama-qarshi tomonlarida kuchlar qo'llaniladi, shuning uchun qo'lning ikkita qo'li uning uzunligiga qo'shiladi:

Biz shartda ko'rsatilgan jarayonni matematik tarzda tasvirlab berdik. Bizning holatda, yelkaga ta'sir qiluvchi kuch mashinaning og'irligi, yelkada esa qizning og'irligi.

Endi faqat tenglamalarni yechish va javobni topishgina qoladi.

Birinchi tenglamadan biz elkani topamiz.Kichikroq tutqich qo'liga katta kuch qo'llaniladi, ya'ni bu 1 m ga teng qisqa qo'ldir.

Tutqichning uzunligi:

Javob: 31 m.

Qanday qilib belkurak o'zini qazadi?

Misollarni ko'rib chiqsak, biz tutqichga ta'sir qiluvchi tortishish kuchini hisobga olmadik.

Tasavvur qiling-a, biz belkurakni erga sayoz qilib qo'ydik. Agar belkurak etarlicha og'ir bo'lsa, u bizning yordamimizsiz kichik bir er massasini ko'tarishga qodir bo'ladi, biz hatto tutqichga hech qanday kuch qo'llashimiz shart emas. Belkurak dastagiga ta'sir qiluvchi tortishish kuchi ta'sirida aylanish o'qi atrofida aylanadi (19-rasmga qarang).

Guruch. 19. Belkurakni o'z o'qi atrofida aylantirish

Biroq, ko'pincha tutqichning og'irligi unga ta'sir qiluvchi kuchlarga nisbatan ahamiyatsiz, shuning uchun bizning modelimizda biz tutqichni vaznsiz deb hisoblaymiz.

Qiz va mashina misolida biz tutqich yordamida biz hech qachon dastagisiz bajarolmaydigan ishni bajarishimiz mumkinligini ko'rdik. Arximed aytganidek, tutqich yordamida hatto Yerni ham harakatga keltirish mumkin edi (20-rasmga qarang).

Guruch. 20. Arximed farazi

Muammo shundaki, qo'lni ushlab turadigan hech narsa yo'q, mos keladigan tayanch nuqtasi yo'q. Va siz, albatta, bunday tutqichning tasavvur qilib bo'lmaydigan uzunligi qancha bo'lishi kerakligini tasavvur qilasiz, chunki Yerning massasi 5974 milliard tonnani tashkil qiladi.

Har bir narsa juda yaxshi ishlaydi: biz ishni bajarish uchun zarur bo'lgan kuchni deyarli cheksiz ravishda kamaytirishimiz mumkin. Bir narsa bo'lishi kerak, aks holda leverage bilan bizning imkoniyatlarimiz cheksiz bo'lar edi. Tushunish nima?

Tutqichdan foydalanib, biz kamroq kuch qo'llaymiz, lekin ayni paytda biz ko'proq joy o'zgartiramiz (21-rasmga qarang).

Guruch. 21. Harakatlanish kuchayadi

Biz belkurak tutqichini cho'zilgan qo'limizga o'tkazdik, lekin erni atigi bir necha santimetr ko'tardik. Arximed, agar u hali ham tayanch nuqtasini topsa, butun umri davomida Yerni harakatga keltirish uchun dastagini burishga ulgurmagan bo'lardi. Qanchalik kam kuch qo'llasak, shuncha ko'p joy o'zgartiramiz. Va kuch va siljishning mahsuloti, ya'ni ish doimiy bo'lib qoladi. Ya'ni, tutqich kuchni oshiradi, lekin harakatni yo'qotadi yoki aksincha.

"teskari" ishlatiladigan tutqichlar

Leverage har doim ham kam kuch bilan ishni bajarish uchun ishlatilmaydi. Ba'zan harakatda g'alaba qozonish muhim, hatto bu ko'proq kuch qo'llashni anglatadi. Shunday qilib, baliqni tortib olish kerak bo'lgan baliqchi, uni ko'chirish uzoq masofa. Shu bilan birga, u qarmoqni tutqich sifatida ishlatib, uning qisqa yelkasiga kuch qo'llaydi (22-rasmga qarang).

Guruch. 22. Qarmoqni ishlatish

Bizning qo'limiz ham tutqichdir. Qo'l mushaklari qisqaradi va qo'l tirsagida egiladi. Shu bilan birga, u biroz yukni ko'tarishi, ish qilishi mumkin. Shu bilan birga, mushaklar va yuklar bilakning suyaklariga qandaydir kuchlar bilan ta'sir qiladi (23-rasmga qarang).

Guruch. 23. Bizning qo'limiz tutqichdir

Bilakning aylanish o'qi tirsak bo'g'imidir. Bizning butun tayanch-harakat sistemamiz shunday tutqichlardan iborat. Va "qo'l qo'li" atamasining o'zi bizning tanamizdagi tutqichlardan biri - qo'lning yelkasiga o'xshab shunday nomlangan.

Mushaklar shunday joylashtirilganki, qisqarish paytida ular yarim metrga qisqartirilmaydi, masalan, bir piyola choy ko'tarishimiz kerak. Harakatda g'alaba qozonishingiz kerak, shuning uchun mushaklar bo'g'imga yaqinroq, tutqichning kichik qo'liga biriktiriladi. Bunday holda siz ko'proq kuch qo'llashingiz kerak, ammo mushaklar uchun bu muammo emas.

Tutqich ishni bajarishimizni osonlashtiradigan yagona oddiy mexanizm emas.

Birinchi qavatga chiqqaningizda qanday oddiy mexanizmdan foydalanasiz? Iloji bo'lsa, derazaga sakrab, xonaga chiqishingiz mumkin. Biz uyga ancha xavfsizroq va osonroq ko'chib o'tish uchun xuddi shunday ishni bajarishga odatlanganmiz - zinadan ko'tarilish. Shunday qilib, biz kattaroq yo'l tutamiz, lekin o'zimizga kamroq kuch qo'llaymiz. Agar biz uzun yumshoq zinapoyani yasasak, ko'tarilish yanada osonlashadi, biz xuddi tekis yuzada yurgandek yuramiz, lekin biz uzoqroq yo'l qilishimiz kerak (24-rasmga qarang).

Guruch. 24. Yumshoq zinapoya

Eğimli tekislik oddiy mexanizmdir. Og'ir narsani ko'tarish emas, balki uni qiyalikdan pastga sudrab borish har doim osonroqdir.

Balta qanday qilib yog'ochni parchalashini ko'rib chiqing. Uning pichog'i uchli bo'lib, poydevorga yaqinroq kengayadi va boltaning takozi yog'ochga qanchalik chuqurroq surilsa, u kengroq taqsimlanadi va oxir-oqibat bo'linadi (25-rasmga qarang).

Guruch. 25. Yog'ochni kesish

Takozning ishlash printsipi xuddi shunday eğimli tekislik. Yog'och bo'laklarini santimetrga surish uchun siz katta kuch sarflashingiz kerak bo'ladi. Takozga kamroq kuch qo'llash kifoya, ammo yog'ochga chuqurroq harakat qilish kerak bo'ladi.

Vintlar eğimli tekislikning bir xil printsipi bo'yicha ishlaydi. Keling, vintni batafsil ko'rib chiqaylik: vint bo'ylab yiv eğimli tekislik bo'lib, faqat vint miliga o'ralgan (26-rasmga qarang).

Guruch. 26. Vintning eğimli tekisligi

Shuningdek, biz vintni kerakli chuqurlikka dastaksiz suramiz. Shu bilan birga, odatdagidek, biz harakatni yo'qotamiz: biz bir necha santimetrga haydash uchun vintni ko'p burilish qilishimiz kerak. Qanday bo'lmasin, yog'ochni itarish va unga vintni kiritish yaxshiroqdir.

Tornavida bilan vintni burab qo'yganimizda, biz ishimizni yanada osonlashtiramiz: tornavida - tutqich. Qarang: vintning tornavida uchiga ta'sir qiladigan kuchi tutqichning kichikroq qo'liga qo'llaniladi va biz o'z qo'limiz bilan kattaroq qo'lda harakat qilamiz (27-rasmga qarang).

Guruch. 27. Tornavidaning ishlash printsipi

Tornavidaning dastasi uchidan qalinroq. Agar tornavida tirbandlikka o'xshash tutqichlarga ega bo'lsa, kuchning oshishi yanada kattaroq bo'lar edi.

Biz oddiy mexanizmlardan shunchalik tez-tez foydalanamizki, biz buni sezmaymiz. Keling, oddiy eshikni olaylik. Eshikdagi oddiy mexanizm uchun uchta foydalanishni nomlay olasizmi?

Tutqich qayerda ekanligiga e'tibor bering. U har doim eshikning chetida, menteşalardan uzoqda joylashgan (28-rasmga qarang).

Guruch. 28. Eshikdagi tutqichning joylashishi

Eshikni menteşalarga yaqinroq bosib ochish yoki yopishga harakat qiling, bu qiyin bo'ladi. Eshik tutqich bo'lib, eshikni iloji boricha kamroq kuch bilan ochish uchun bu kuchning qo'li imkon qadar katta bo'lishi kerak.

Keling, tutqichning o'zini ko'rib chiqaylik. Agar bu yalang'och o'q bo'lsa, eshikni ochish qiyin bo'lar edi. Tutqich kuch qo'llaniladigan qo'lni oshiradi va biz kamroq kuch ishlatib, eshikni ochamiz (29-rasmga qarang).

Guruch. 29. Eshik tutqichi

Keling, kalitning shaklini ko'rib chiqaylik. O'ylaymanki, nima uchun ular keng boshlar bilan yaratilganiga javob bera olasiz. Va nima uchun eshik qo'yilgan menteşalar bir-birining yonida emas, balki eshikning chetidan to'rtdan bir qismi balandlikda joylashgan? Biz belkurakni ko'targanimizda qanday olganimizni eslang - bu erda xuddi shu printsip. Va shuningdek, burchak ostida kesilgan qulf tiliga, eshikni menteşalarga vidalanadigan vintlarga e'tibor berishingiz mumkin (30-rasmga qarang).

Guruch. 30. Eshik ilmoqlari

Ko'rib turganingizdek, oddiy mexanizmlar barcha turdagi qurilmalar - eshik va boltadan tortib krangacha. Biz ularni ongsiz ravishda ishlatamiz, masalan, novdani qayerga egish kerakligini tanlaymiz. Tabiatning o'zi, insonni yaratishda, bizning tayanch-harakat tizimini yoki tishlarini xanjar shakli bilan yaratganda oddiy mexanizmlardan foydalangan. Va agar e'tibor bersangiz, oddiy mexanizmlar buni qanday osonlashtirishi haqida yana ko'plab misollarni ko'rasiz mexanik ish va siz ulardan yanada samarali foydalanishingiz mumkin.

Shu bilan darsimiz tugadi, e'tiboringiz uchun rahmat!

Adabiyotlar ro'yxati

1. Sokolovich Yu.A., Bogdanova GS Fizika: muammolarni hal qilish misollari bilan qo'llanma. - 2-nashr, qayta taqsimlash. - X .: Vesta: "Ranok" nashriyoti, 2005. - 464 b.
2. Peryshkin A.V. Fizika: 7-sinf darsligi. - M.: 2006. - 192 b.

1. Virtuallab.by().
2. School.xvatit.com().
3. Lena24.rf ().
4. Fizika.ru ().

Uy vazifasi

1. Tutqich nima? Ta'rif bering.
2. Leverajning qanday misollarini bilasiz?
3. Kichikroq tutqichning uzunligi 5 sm, kattasi 30 sm.Kichikroq qo'lga 12 N kuch ta'sir qiladi.Richqonni muvozanatlash uchun kattaroq qo'lga qanday kuch qo'llash kerak?

Quvvatni o'zgartirishga xizmat qiladigan qurilmaning eng oddiy mexanizmlari. Ular yanada murakkab mexanizmlarning elementlari. Eng oddiy mexanizmlarning ba'zilari qadimgi davrlarda paydo bo'lgan. Oltita oddiy mexanizmni ajratish odatiy holdir: G'ildirak; Eğimli tekislik; takoz; Vida; Tutqich qo'li; Darvoza; Bloklash

G'ildirak dumaloq (qoida tariqasida), o'qda erkin aylanadigan yoki sobit disk bo'lib, uning ustiga o'rnatilgan korpusni siljitishdan ko'ra aylanish imkonini beradi. G'ildirak turli mexanizmlar va asboblarda keng qo'llaniladi. Yuk tashishda keng qo'llaniladi.

G'ildirak yukni nisbatan tekis yuzaga ko'chirish uchun energiya xarajatlarini sezilarli darajada kamaytiradi. G'ildirakni ishlatganda, sun'iy yo'l sharoitida siljish ishqalanish kuchidan sezilarli darajada kam bo'lgan dumaloq ishqalanish kuchiga qarshi ish olib boriladi. G'ildiraklar qattiq bo'lishi mumkin (masalan, temir yo'l vagonining g'ildirak juftligi) va juda ko'p qismlardan iborat bo'lishi mumkin, masalan, avtomobil g'ildiragi disk, jant, shina, ba'zan kamera, o'rnatish murvatlari va boshqalarni o'z ichiga oladi. Avtomobil shinalari eskirishi deyarli hal qilingan muammo (to'g'ri o'rnatilgan g'ildirak burchaklari bilan). Zamonaviy shinalar 1000 km dan ortiq masofani bosib o'tadi. Yechilmagan muammo - bu samolyot g'ildiraklarida shinalarning aşınması. Harakatsiz g'ildirak uchish-qo'nish yo'lagining beton yuzasiga soatiga bir necha yuz kilometr tezlikda tegsa, shinalarning aşınması juda katta.

2001 yil iyul oyida g'ildirak uchun quyidagi so'zlar bilan innovatsion patent olindi: "yuklarni tashish uchun ishlatiladigan yumaloq qurilma". Ushbu patent Avstraliya patent qonunining nomukammalligini ko'rsatmoqchi bo'lgan Melburnlik advokat Jon Kaoga berilgan. 2009 yilda frantsuz Mishel kompaniyasi g'ildirak, prujinani, amortizatorni va tormozni boshqaradigan o'rnatilgan elektr dvigatellari bilan ommaviy ishlab chiqarilgan Active Wheelni ishlab chiqdi. Shunday qilib, ushbu g'ildiraklar quyidagi avtomobil tizimlarini keraksiz qiladi: dvigatel, debriyaj, vites qutisi, differentsial, haydovchi va kardan vallari. 1959 yilda amerikalik A. Sfredd kvadrat g'ildirak uchun patent oldi. U osongina qor, qum, loydan o'tdi, chuqurlarni engdi. Qo'rquvdan farqli o'laroq, bunday g'ildiraklardagi mashina "oqsoqlanmadi" va soatiga 60 km tezlikka erishdi.

Rampalar yoki qiya tekisliklar dastlabki tosh inshootlar, yo'llar va suv o'tkazgichlarini qurishda keng qo'llanilgan. Ular harbiy istehkomlarga hujum paytida ham ishlatilgan. Nishabli tekisliklar bilan o'tkazilgan tajribalar o'rta asr fiziklariga (Galiley Galiley kabi) tortishish, massa, tezlanish va boshqalar bilan bog'liq tabiat qonunlarini o'rganishga yordam berdi.

Tutqich eng oddiy mexanik qurilma bo'lib, u qattiq(shpal) tayanch nuqtasi atrofida aylanadi. Tayanch nuqtasining yon tomonlaridagi to'siqning yon tomonlari dastagining qo'llari deb ataladi. Tutqich uzun qo'lda kamroq kuch bilan qisqa qo'lda ko'proq kuch olish uchun (yoki qisqa qo'lda kamroq harakat bilan uzun qo'lda ko'proq harakat qilish uchun) ishlatiladi. Tutqich qo'lini etarlicha uzun qilib, nazariy jihatdan har qanday harakatni ishlab chiqish mumkin.

Eng oddiy mexanizm. U bir-biriga bog'langan va bir o'q atrofida aylanadigan ikkita g'ildirakdan iborat. Aslida, bu o'ziga xos vositadir. Darvoza printsipidan foydalanadigan qurilmalar: tutqichli quduq eshigi, tornavida, velosiped. Xuddi shu diametrli vallar ustida o'tirgan to'rdagi ikkita vites tizimi biroz farqli eshikka o'xshaydi. Darvoza (burilish, burish, aylantirish uchun): Oddiy darvoza - bu mashinadan tashkil topgan qadimiy mexanizm bo'lib, uning o'rtasida tutqichlar (vymbovka) yordamida aylanadigan va shuning uchun uning atrofida arqon o'ralgan. Buning yordamida darvoza turli og'irliklarni harakatga keltiradi yoki ko'taradi. Darvoza - tutqichlar yoki vymbovki tomonidan boshqariladigan tishli vitesning aylanishidan bir vaqtning o'zida aylanadigan ikkita yivli cho'yan vallar bo'lgan dastgohdan iborat murakkab mexanizm. Vaqtinchalik darvoza - bu oddiy kemalarni qirg'oqqa va boshqa og'ir yuklarni tortib olish uchun ishlatiladigan mexanizm bo'lib, u vertikal ravishda joylashtirilgan va bu holatda arqon yoki yigitlar bilan tirgaklarga mahkamlangan, bir necha masofada joylashgan daraxtning dumaloq po'chog'idan iborat. o'rnatilgan dumg'aza, erga surilgan; xuddi shu dumga yoki milga aylanish uchun xizmat qiluvchi tutqich biriktirilgan.

Blok - bu oddiy mexanik qurilma bo'lib, kuchni sozlash imkonini beradi, uning o'qi yuklarni ko'tarishda o'rnatiladi, ko'tarilmaydi yoki tushmaydi. Bu o'z o'qi atrofida aylanadigan aylana bo'ylab yivli g'ildirakdir. Oluk arqon, zanjir, kamar va boshqalar uchun mo'ljallangan, blokning o'qi nurga yoki devorga biriktirilgan kliplarga joylashtiriladi, bunday blok sobit deb ataladi; agar bu kliplarga yuk biriktirilgan bo'lsa va blok ular bilan harakatlana olsa, unda bunday blok harakatlanuvchi deb ataladi. Ruxsat etilgan blok kichik yuklarni ko'tarish yoki kuch yo'nalishini o'zgartirish uchun ishlatiladi.

Odamlar uzoq vaqtdan beri o'zlarining jismoniy imkoniyatlarining cheklanishiga duch kelishgan, shuning uchun ular har doim uni qandaydir texnik echimlar bilan qoplashga harakat qilishgan.

Birinchi bunday echimlardan biri tutqichning ixtirosi edi. Endi inson tomonidan tutqichni birinchi marta ongli ravishda qo'llash vaqti va joyini taxminan tiklash mumkin emas. Ehtimol, birinchi tutqich tayoq edi, uning yordamida odamlar erdan qutulish mumkin bo'lgan ildizlarni yoki o'ralgan toshlarni tortib olishdi. Tutqich - 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. Kaldıraç tizimi inson tanasi, unda bo'g'inlar tayanch vazifasini bajaradi.

Tutqich odamga mushaklarning kuchi va tanasining og'irligidan boshqa kuch ishlatmasdan harakatlarni bajarish qobiliyatini berdi. Har qanday harakatni bajarish uchun sarflangan ish hajmi o'zgarmadi: kuchning ortishi tezlikni yo'qotishga aylandi - va aksincha.

Har qanday tutqichda kuchlarni qo'llash nuqtalari, yukni qo'llash nuqtasi, tayanch nuqtasi mavjud. Perpendikulyar bo'ylab, tayanch nuqtasidan kuchning ta'sir chizig'igacha tushirilgan masofaga kuchning yelkasi deyiladi. Tutqich muvozanatda bo'lishi uchun tegishli qo'llardagi kuchlarning mahsuloti teng bo'lishi kerak.

Tayanch nuqtasining joylashishiga, yuk va harakatni qo'llash nuqtasiga qarab, uch turdagi tutqichlar mavjud. Kaldıraçdagi daromad kuchni qo'llash nuqtasidan yukni qo'llash nuqtasidan tayanch nuqtasigacha bo'lgan masofaga nisbatiga tengdir.

"Nur" deb ataladigan birinchi turdagi tutqichda tayanch kuchlarni qo'llash nuqtalari orasida joylashgan. Uning muvozanati uchun kuchlar bir yo'nalishda yo'naltirilishi kerak. Birinchi turdagi tutqichning quvvati birdan kattaroqdir.

Gʻildirakli arava deb ataladigan ikkinchi turdagi tutqichda ikkala kuch ham tayanchning bir tomonida qoʻllaniladi, lekin tayanch nuqtasidan kuch qoʻllash nuqtasigacha boʻlgan masofa tayanch nuqtasidan qoʻllanish nuqtasigacha boʻlgan masofadan kattaroqdir. yukning. Ikkinchi turdagi tutqichning muvozanati uchun kuchlar turli yo'nalishlarga yo'naltirilishi kerak. Ikkinchi turdagi tutqichning quvvati birdan kattaroqdir.

Uchinchi turdagi dastagida, "cımbızlar" da, kuch qo'llash nuqtasi tayanch nuqtasi va yukni qo'llash nuqtasi o'rtasida bo'ladi. Undagi kuchning qo'li yukning qo'lidan kamroq bo'lganligi sababli, undagi tezlikni oshirish birlikdan kattaroqdir.

Tortishish kuchi ta'sirida tutqichning muvozanati nazariyasi Arximed tomonidan ishlab chiqilgan. U tutqichlarga katta e'tibor berdi.

Tutqichdan tashqari, qadim zamonlardan beri odamlar boshqa oddiy mexanizmlardan foydalanganlar: eğimli tekislik, blok, darvoza, takoz va vint.

Eğimli tekislik yuklarni qo'llab-quvvatlash tekisligidan ajratmasdan balandlikka ko'chirish uchun ishlatiladi. Nishabli tekisliklarga zinapoyalar, eskalatorlar va rampalar misol bo'la oladi. Eğimli tekislik yordamida erishiladigan kuchning ortishi bosib o'tgan masofaning yuk ko'tarilgan balandlikka nisbatiga tengdir. Birinchi masofa har doim ikkinchisidan kattaroq bo'lganligi sababli, moyil tekislik kuchga ega bo'ladi.

Darvoza - bu umumiy o'q atrofida aylanadigan bir-biriga bog'langan ikkita g'ildirak. U, masalan, quduqdan bir chelak suvni ko'tarish uchun ishlatiladi. Darvoza birinchi turdagi tutqichdir, shuning uchun u kuch va tezlikda daromad keltirishi mumkin. Bu yuk va kuch qo'llaniladigan g'ildiraklarning radiusiga bog'liq.

Blok g'ildirak bo'lib, uning atrofi bo'ylab zanjir yoki arqon uchun mo'ljallangan truba mavjud. Blok yuklarni ko'tarish uchun mo'ljallangan. Bitta blok qo'zg'almas o'qga ega bo'lishi mumkin (nivelirlash bloki) yoki harakatlanuvchi bo'lishi mumkin.

Nivelirlash bloki o'qda tayanch nuqtasi bo'lgan birinchi turdagi tutqichdir. Quvvat qo'li va yuk qo'li blokning radiusiga teng, shuning uchun kuch va tezlikdagi daromad birga teng.

Harakatlanuvchi blokda yuk tayanch nuqtasi va kuch o'rtasida joylashgan, shuning uchun bu ikkinchi turdagi tutqichdir. Yuk qo'li blok radiusiga teng, kuch qo'li uning diametriga teng. Harakatlanuvchi blok uchun kuchning oshishi ikkiga teng. Quvvatni oshirish uchun tenglashtiruvchi va harakatlanuvchi bloklarni birlashtirish mumkin.

Yuk ko'tarish qobiliyatini oshirish uchun mo'ljallangan bloklar va arqonlar tizimi zanjirli ko'taruvchi deb ataladi.

Takoz, aslida, ikki tomonlama eğimli tekislikdir. Ammo agar eğimli tekislik harakatsiz bo'lsa va yuk uning bo'ylab harakatlansa, takoz, aksincha, yuk qo'llaniladigan joyga kiradi. Takoz bilan olingan kuchning ortishi uzunlikning kengroq uchining qalinligiga nisbatiga teng. Takoz harakatiga perpendikulyar yo'nalishda harakat qiluvchi takoz kuchi uzunlamasına kuchdan 4-5 marta oshib ketishi mumkin. Takoz parchalash va kesish harakatlarini bajaradigan asboblarda (bolta, pichoq, tikuv ignasi) yoki tartibga soluvchi element sifatida ishlatiladi. Takozli ulanishlar qismlarni mahkamlash uchun ishlatiladi. Bundan tashqari, takoz uzatish uchun xizmat qiladi oldinga harakat burchak ostida.

Vint - eğimli tekislik, silindrga ko'p marta o'ralgan ip. Nishab yo'nalishiga qarab, ip chapga va o'ngga bo'lishi mumkin. Vintdagi iplar va ulash qismi mos kelishi kerak. Misollar oddiy mexanizmlar bunda vintli iplar murvat va gayka, vitse, kriko ishlatiladi. O'ymakorlik, o'ziga xos moyil tekislik sifatida, kuchga ega bo'ladi. Kuchning kuchayishi kuch qo'llash nuqtasi bir aylanishda bosib o'tadigan masofaning yukning vintning o'qi bo'ylab o'tgan masofasiga nisbatiga teng. Ikki qo'shni burilish orasidagi masofa ipning qadami deb ataladi.