Простые механизмы дают выигрыш в силе, но не в работе: во сколько раз выигрываешь в силе, во столько проигрываешь в расстоянии. Трение делает реальный выигрыш ещё меньше.
Что нужно знать
- Плечо силы — кратчайшее расстояние от оси до линии действия силы; момент — сила, умноженная на плечо.
- Равновесие рычага — равенство моментов: $60 \cdot 0{,}2 = F \cdot 0{,}6$, $F = 20$ Н.
- Подвижный блок даёт выигрыш вдвое: груз 400 Н — сила 200 Н. Неподвижный выигрыша не даёт, но меняет направление силы.
- Наклонная плоскость: $Fl = Ph$, груз 300 Н на высоту 1 м по длине 3 м — 100 Н.
- «Золотое правило»: ни один механизм не даёт выигрыша в работе.
- КПД — полезная работа, делённая на полную: 600 из 800 — 75 %. Меньше ста процентов из-за трения и веса частей механизма.
- Равновесие устойчиво, если тело возвращается после малого отклонения.
Где чаще всего ошибаются
- Умножают силу на длину рычага, а не на плечо.
- Приписывают неподвижному блоку выигрыш в силе.
- Делят полную работу на полезную.
- Верят в механизм с выигрышем в работе.
Проверить себя
По этой же главе есть проверочная работа из 11 заданий на 25 минут. Проверка автоматическая, результат виден сразу — и по работе целиком, и по каждой теме.
Физика · 7 класс · Белага, 2024 · Глава 9 · Простые механизмы и КПД