в чем состоит правило моментов

Презентация по физике на тему «Правило моментов» 7 класс

Онлайн-конференция

«Современная профориентация педагогов
и родителей, перспективы рынка труда
и особенности личности подростка»

Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику

Описание презентации по отдельным слайдам:

Какой простой механизм применялся в Египте при строительстве пирамид? Что представляет собой рычаг? Что называют плечом силы? Какое действие оказывают на рычаг силы? В чем состоит правило равновесия рычага? Кто установил правило равновесия рычага? Фронтальный опрос

Когда рычаг будет находиться в равновесии и при каком условии? Вопрос!

Рычаг находится в равновесии тогда, когда силы, действующие на него, обратно пропорциональны плечам этих сил. Рычаг-линейка применяется для выяснения условий равновесия рычага и проверки правила моментов сил. Может ли данный рычаг находиться в равновесии?

Что такое момент силы? O Качели. Это устройство вы знаете с детства. Что произойдет, если девочка сядет с краю?

Что такое момент силы? O Что нужно сделать, чтобы качели пришли в равновесие?

Типы моментов сил Два типа моментов сил: Момент силы по часовой стрелке Момент силы против часовой стрелки Какое действие моменты силы оказывают на рычаг силы? (Поворачивают его в двух направлениях: по часовой стрелке и против.)

Типы моментов сил O O Два типа моментов сил: Момент силы по часовой стрелке Момент силы против часовой стрелки

Правило моментов не выполняется. Почему?

Задача 1 Кот весом в 20Н сидит справа на конце качелей, расстояние между котом и центром опоры равно 3 метра. Чему равен момент силы, действующей на качели? _______________________________________________ Решение: В этом случае кот вызывает момент по часовой стрелке. M = F  l M = 20  3 = 60 Н м O

F = 10Н l = 5м Задача 2 Утка стоит в одном конце качелей, на расстоянии 5м от центра опоры. Найдите момент силы, если вес утки равен 10Н. _________________________________________________ Решение: Вес утки вызывает момент против часовой стрелки. M = F  l M = 10  5 = 50 Н  м

Вопросы: – Как направлена сила, действующая на рычаг? – Где находится точка опоры? – Какое расстояние является плечом силы? F l l F

_ F1 _ F2 Вопрос Сравните действующие силы. Плечо какой силы больше и почему?

Правило моментов _ F1 O _ F2 Рычаг находится в равновесии под действием двух сил, если момент силы, вращающий его по часовой стрелке, равен моменту силы, вращающей его против часовой стрелки. l1 l2

Выполняется ли здесь правило моментов? Обоснуйте свой ответ. 1. 2. 3. Вопрос

Правило моментов O Выполняется ли здесь правило моментов? l l

Правило моментов не выполняется. Почему? O

Используя данные рисунка, найдите значение l. Задача 3 O

Курс повышения квалификации

Дистанционное обучение как современный формат преподавания

Курс профессиональной переподготовки

Физика: теория и методика преподавания в образовательной организации

Курс профессиональной переподготовки

Методическая работа в онлайн-образовании

Ищем педагогов в команду «Инфоурок»

Номер материала: ДБ-518581

Не нашли то что искали?

Вам будут интересны эти курсы:

Оставьте свой комментарий

Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.

Утверждено стратегическое направление цифровой трансформации образования

Время чтения: 2 минуты

Минпросвещения намерено расширить программу ускоренного обучения рабочим профессиям

Время чтения: 2 минуты

Путин поручил не считать выплаты за классное руководство в средней зарплате

Время чтения: 1 минута

Учителям предлагают 1,5 миллиона рублей за переезд в Златоуст

Время чтения: 1 минута

Псковских школьников отправили на дистанционку до 10 декабря

Время чтения: 1 минута

Школьники из Москвы выступят на Международной олимпиаде мегаполисов

Время чтения: 3 минуты

Подарочные сертификаты

Ответственность за разрешение любых спорных моментов, касающихся самих материалов и их содержания, берут на себя пользователи, разместившие материал на сайте. Однако администрация сайта готова оказать всяческую поддержку в решении любых вопросов, связанных с работой и содержанием сайта. Если Вы заметили, что на данном сайте незаконно используются материалы, сообщите об этом администрации сайта через форму обратной связи.

Все материалы, размещенные на сайте, созданы авторами сайта либо размещены пользователями сайта и представлены на сайте исключительно для ознакомления. Авторские права на материалы принадлежат их законным авторам. Частичное или полное копирование материалов сайта без письменного разрешения администрации сайта запрещено! Мнение администрации может не совпадать с точкой зрения авторов.

Источник

Статика. Условие неподвижности тела. Момент силы. Правило моментов

Если вы знакомились с предыдущими темами по динамике, то вы, наверное, заметили, что во всех задачах что-то куда-то двигалось: с некоторой скоростью, с некоторым ускорением, под действием некоторых сил.

Тело не двигается, если на него не действуют никакие силы.

Тело не двигается, если векторная сумма всех сила равна нулю.

Тело не может не двигаться — любое тело двигается всегда.

Отлично! Вроде бы все логично. На самом деле логично, но не до конца.

Оказывается, условие равенства суммы всех сил нулю достаточно только для материальных точек: для тел, размерами которых можно пренебречь. Если тело «не маленькое», то для неподвижности тела должно выполняться еще одно условие. Это станет понятно из примера.

Возьмите ручку и положите ее на стол. Подействуйте на ручку указательными пальцами обеих рук так, как показано на рисунке:

Подействуйте одинаковыми силами. При этом ручка останется неподвижной. Все правильно: правая рука компенсирует действие левой.

А теперь сместите указательные пальцы так, как показано на рисунке ниже, и подействуйте такими же равными силами:

Что при этом произойдет? Правильно — ручка начнет поворачиваться:

Как так? К ручке приложены равные силы, но при этом она начинает двигаться?

Все дело в том, что в представленном случае ручку уже нельзя считать материальной точкой (телом, размером и формой которого можно пренебречь). Уже имеет значение, в каком месте и как мы приложили силы, пусть даже они будут равны.

Момент силы — это величина, равная произведению силы на плечо силы: M = F ⋅ d M=F\cdot d M = F ⋅ d

Что такое сила, мы знаем. А что такое плечо силы?

Плечо силы — это длина перпендикуляра от оси вращения тела до прямой, содержащей вектор силы.

Ну оооочень непонятное определение. Мы с вами согласны. Разобраться вам поможет следующий рисунок.

Для закрепления понятий момент силы и плечо силы решим задачку.

Однородный куб опирается одним ребром на пол, а другим — на вертикальную стену (см. рисунок).

Источник

Момент силы. Условия равновесия рычага

п.1. Устройство и виды рычагов

Рычаг – это твёрдое тело, которое может вращаться вокруг неподвижной опоры.

Рычаг состоит из перекладины и опоры.
Точка опоры делит перекладину рычага на два плеча рычага.

Назначение рычага – получить выигрыш в силе или расстоянии.
Если к плечу рычага достаточно приложить меньшую силу, то переместить конец рычага придётся на бóльшее расстояние: выигрыш в силе оборачивается проигрышем в расстоянии.
И наоборот, если удаётся сократить перемещение конца рычага, придётся приложить бóльшую силу: выигрыш в расстоянии оборачивается проигрышем в силе.

В зависимости от взаимного расположения точки опоры и нагрузки различают три вида рычагов.

Рычаг 1-го рода Опора располагается между точками приложения сил Даёт выигрыш в силе	Рычаг 2-го рода Точки приложения сил располагаются по одну сторону от опоры, нагрузка приложена между точкой опоры и точкой приложения силы Даёт выигрыш в силе
Рычаг 3-го рода Точки приложения сил располагаются по одну сторону от опоры, усилие приложено между точкой опоры и нагрузкой. Проигрыш в силе – выигрыш в расстоянии

п.2. Момент силы

Чтобы найти плечо силы, нужно из точки опоры провести перпендикуляр на линию действия силы.

Силы вращают рычаг вокруг точки опоры – по часовой или против часовой стрелки.

Ось вращения проходит через точку опоры перпендикулярно плоскости вращения.

Момент силы определяется не для всего тела, а для некоторой его точки, удалённой от центра (оси) вращения. Эта величина имеет смысл только для вращающихся тел.

п.3. Правило моментов для двух сил

п.4. Правило моментов для нескольких сил

п.5. Применение рычагов в быту и технике

Рычаги первого рода

Весы Предмет, вес которого нужно измерить, — это нагрузка, а гиря создает усилие. Они равны, так как находятся на одном расстоянии от точки опоры.	Рычажные весы Точка опоры смещена относительно центра. Грузило передвигается по основанию, пока не уравновесит взвешиваемый объект.
Гвоздодёр Усилие ручки увеличивается плечом и вытаскивает гвоздь. Нагрузкой здесь является сопротивление гвоздя.	Ручная тележка Небольшое усилие, прикладываемое к ручкам тележки, позволяет поднимать тяжелый груз.
Плоскогубцы Составной рычаг, пара простых рычагов, соединенных в точке опоры. Нагрузка — сопротивление предмета захвату инструментом.	Ножницы Составной рычаг первого рода, развивают мощное режущее действие очень близко к месту крепления. Нагрузка — сопротивление материала лезвиям.

Рычаги второго рода

Тачка Небольшое усилие, приложенное к ручкам тачки, поднимает тяжелый груз, расположенный ближе к колесу.

Открывалка Давление на ручку преодолевает сопротивление крышки бутылки.

Щипцы для орехов Составной рычаг второго рода. Нагрузка — сопротивление скорлупы.

Рычаги третьего рода

Молоток Точка опоры — плечевой сустав (рука — продолжение рукоятки), а нагрузка — сопротивление дерева. Во время удара по гвоздю головка молотка двигается быстрее, чем рука с рукояткой.	Удочка Одна рука прикладывает усилие для движения удочки, вторая становится точкой опоры. Нагрузка — это вес рыбы, который поднимается на большую высоту легким движением руки.
Пинцет Составной рычаг третьего рода. На кончиках пинцета усилие меньше, чем со стороны пальцев, так что можно захватывать хрупкие предметы. Нагрузка — сопротивление предмета.

п.6. Задачи

Задача 1. Для каждого положения тела укажите плечо силы.

При необходимости достраиваем линию действия силы и опускаем на неё перпендикуляр из точки опоры. Этот перпендикуляр и есть искомое плечо.

Задача 2. Грузы уравновешены на рычаге. Отношение плеч рычага 1:5. Масса большего груза 2,5 кг. Найдите массу меньшего груза.

Задача 3. На концах рычага действуют силы 15 Н и 60 Н, направленные вниз. Рычаг находится в равновесии. Расстояние между точками приложения сил 1 м. Где расположена точка опоры?

По правилу моментов \begin F_1l_1=F_2l_2. \end Получаем систему уравнений \begin \left\< \begin 15l_1=60l_2 \\ l_1+l_2=1 \end \right. \Rightarrow \left\< \begin l_1=4l_2 \\ l_1+l_2=1 \end \right. \Rightarrow \left\< \begin l_1=4l_2 \\ 4l_2+l_2=1 \end \right. \Rightarrow \\[7pt] \Rightarrow \left\< \begin l_1=4l_2 \\ 5l_2=1 \end \right. \Rightarrow \left\< \begin l_1=0,8 \\ l_2=0,2 \end \right. \end Ответ: 0,8 м от точки приложения первой силы и 0,2 м от точки приложения второй силы.

Задача 4*. К балке, расположенной на двух опорах А и В подвешен груз массой 500 кг. Расстояние от точки подвеса груза к одному из концов балки в 4 раза больше, чем к другому. С какой силой балка давит на каждую из опор? Примите \(g\approx 10\ \text<м/с>^2\). Ответ запишите в килоньютонах.

Сила тяжести \(F_<\text<т>>=mg\), направленная вниз, уравновешивается силами реакции опор \(F_A\) и \(F_B\), направленными вверх. \begin F_A+F_B=mg \end По правилу моментов при равновесии \begin F_A\cdot OA=F_B\cdot OB=F_B\cdot 4OA\Rightarrow F_A=4F_B \\[7pt] F_A+F_B=5F_B=mg\Rightarrow F_B=\frac <5>\end Получаем: \begin F_B=\frac<500\cdot 10><5>=1000\ \text<Н>=1\ \text<кН>,\ \ F_A=4\cdot 100=4000\ \text<Н>=4\ \text <кН>\end Ответ: 4 кН и 1 кН

п.7. Лабораторная работа №9. Проверка условия равновесия рычага

Цель работы
Исследовать условия равновесия рычага под действием двух параллельных сил.

Рычаг – это твёрдое тело, которое может вращаться вокруг неподвижной опоры.

В работе используется рычаг 1-го рода, в котором опора располагается между точками приложения сил.

Плечо силы – это кратчайшее расстояние между точкой опоры и прямой, вдоль которой сила действует на рычаг. Чтобы найти плечо силы, нужно из точки опоры провести перпендикуляр на линию действия силы.

Момент силы – это произведение силы, вращающей тело, на её плечо: \(M=Fl\).

Правило моментов для двух сил
Рычаг находится в равновесии под действием двух сил, если момент силы, вращающей его по ходу часовой стрелки, равен моменту силы, вращающей его против хода часовой стрелки.

\begin M_1=M_2\\[7pt] F_1l_1=F_2l_2 \end

Приборы и материалы
Лабораторный рычаг, штатив, стержень, динамометр, набор грузов.

Ход работы

1. Закрепите стержень в штативе, наденьте на него рычаг. Если стержень проходит через центральное отверстие рычага, он находится в равновесии.
2. Подвесьте три груза на динамометре, запишите их вес \(F_1\).
3. Подвесьте грузы слева от оси вращения рычага на расстоянии 5 см.
4. С помощью динамометра определите, какую силу нужно приложить на расстоянии 15 см справа от оси вращения, чтобы удерживать рычаг в равновесии.
5. Как направлены в этом случае силы, действующие на рычаг? Запишите длину плеч этих сил.
6. Найдите моменты сил \(M_1\) и \(M_2\), их относительные и абсолютные погрешности.
7. Вычислите отношение сил \(\frac\) и плеч \(\frac\) для этого случая, погрешности их определения.
8. Сделайте выводы.

Результаты измерений и вычислений

Выводы
На основании проделанной работы можно сделать следующие выводы.

Отношения сил и плечей равны \begin \frac=2,9\pm 0,2,\ \ \frac=3,0\pm 0,2 \end

Эксперименты подтвердили условие равновесия рычага.

Источник

В чем состоит правило моментов

Тема. Правило моментов

Содержание

Цели урока:

Задачи урока:

Основные термины:

Проверка домашнего задания. Повторение

Чтобы дать ответы на поставленные вопросы, мы должны воспользоваться ранее приобретёнными знаниями. А для этого должны повторить некоторые физические понятия, которые нам на уроке пригодятся.

Правило моментов

Ученики, предлагаю Вам посмотреть видео «Правило моментов». После просмотра, мы с Вами сделаем вывод, что такое «правило моментов»?

Рычаг – это твёрдое тело, которое может вращаться вокруг неподвижной опоры
Лена и Сережа пытаются выяснить, как были построены знаменитые египетские пирамиды. Чтобы ответить на их вопрос, Компьютер рассказывает им о «правиле рычага» и о «золотом правиле механики».

На видео просмотрим с Вами правило рычага

Давайте посмотрим с Вами еще одно видео про правило рычага и вместе сделаем выводы

С прошлого урока давайте с Вам посмотрим на рисунок 5 и вспомним «Золотое правило механики»

Контролирующий блок:

• Дать определение понятию “момент силы”;
• сформулировать правило моментов;

Домашнее задание:

Каждой группе учащихся оформить результаты своей работы в виде отчета. Сделать вывод, проанализировав результаты. Оценить участие каждого члена группы по его долевому участию в работе.

Условие равновесия рычага было открыто Архимедом. Вы уже знакомы с некоторыми из открытий этого учёного. Достоверные факты и многочисленные легенды говорят о том, что Архимед изобрёл немало интересных машин и приспособлений.
Например, известен такой факт: царь Гиерон приказал построить огромный корабль «Сиракосия». Но он был так тяжёл, что множество воинов не смогли даже сдвинуть его с места. Тогда Архимед сконструировал механизм, который позволил это сделать одному человеку. Царь сам спустил корабль на воду и в восторге закричал: «Отныне, чтобы не сказал наш великий Архимед, мы всё будем считать истинным»
А ещё говорят, что Архимед, открыв условие равновесия рычага, воскликнул: «Дайте мне точку опоры, и я подниму Землю!».

Список литературы:

1. Урок на тему: «Момент силы. Правило моментов» Грачева Светлана Ивановна, учитель физики и математики МОУ СОШ №126
2. Урок на тему: «Рычаги. Золотое правило механики.» Игошин Александр Владимирович, учитель физики, МОУ СОШ №126
3. А.В. Перышкин, Н.А. Родина “Физика 7”, Москва, “Просвещение”, 2001 г.
4. М.Е. Тульчинский “Качественные задачи по физике 6-7 кл.”, Москва, “Просвещение”, 2006 г.
5. Л.А. Кирик “Самостоятельные и контрольные работы по физике. Разноуровневые дидактические материалы 7 класс. Механика. Давление жидкостей и газов”, Москва-Харьков, “Илекса “Гимназия”, 2008 г.

Отредактировано и оправлено Борисенко И.Н.

Над уроком работали:
Грачева С. И.
Игошин А.В.
Борисенко И.Н.

Поставить вопрос о современном образовании, выразить идею или решить назревшую проблему Вы можете на Образовательном форуме, где на международном уровне собирается образовательный совет свежей мысли и действия. Создав блог, Вы не только повысите свой статус, как компетентного преподавателя, а и сделаете весомый вклад в развитие школы будущего. Гильдия Лидеров Образования открывает двери для специалистов высшего ранга и приглашает к сотрудничеству в направлении создания лучших в мире школ.

Источник

iSopromat.ru

Правила знаков для моментов и проекций сил на оси координат:

Правило знаков проекций сил

То есть, для уравнений сумм проекций сил на оси:
Проекции сил и нагрузок на координатную ось имеющие одинаковое направление принимаются положительными, а проекции усилий противоположного направления – отрицательными.

Например, для такой схемы нагружения:

уравнение суммы сил имеет вид

А так как суммы проекций разнонаправленных сил равны, то данное уравнение можно записать и так:

Здесь F(q) – равнодействующая от распределенной нагрузки, определяемая произведением интенсивности нагрузки на ее длину.

Правило знаков для моментов

Сосредоточенные моменты и моменты сил стремящиеся повернуть систему относительно рассматриваемой точки по ходу часовой стрелки записываются в уравнения с одним знаком, и соответственно моменты, имеющие обратное направление с противоположным знаком.

Например, для суммы моментов относительно точки A

или, что одно и то же

Здесь m(F) – моменты сил F относительно точки A.
M(q) – моменты распределенных нагрузок q относительно рассматриваемой точки.

При составлении уравнений статики для систем находящихся в равновесии (например при определении опорных реакций) правила знаков могут быть упрощены до следующего вида:
Нагрузки направленные в одну сторону принимаются положительными, а соответственно, нагрузки обратного направления записываются со знаком минус.

Уважаемые студенты!
На нашем сайте можно получить помощь по техническим и другим предметам:
✔ Решение задач и контрольных
✔ Выполнение учебных работ
✔ Помощь на экзаменах

Источник