Et homogent håndtag er afbalanceret. Øget sværhedsgrad

Det blev forstået af folk intuitivt baseret på erfaring. Håndtag blev meget brugt i den antikke verden - til at flytte tunge genstande og løfte byrder.

Figur 1. Brug af gearing i den antikke verden

En løftestang er ikke nødvendigvis en lang og tynd genstand. For eksempel er ethvert hjul et håndtag, da det kan dreje rundt om en akse.

Den første videnskabelige beskrivelse af princippet om en løftestangs funktion blev givet af Archimedes, og den bruges stadig næsten uændret. De grundlæggende begreber, der bruges til at beskrive virkningsprincippet for en løftestang, er kraftens handlingslinje og kraftens skulder.

En krafts virkningslinje er en ret linje, der går gennem kraftvektoren. Kraftarmen er den korteste afstand fra håndtagets eller omdrejningspunktets akse til kraftens aktionslinje.

Figur 2. Kraftens virkelinje og kraftens arm

I fig. De 2 virkningslinjer for kræfterne $F_1$ og $F_2$ er specificeret ved deres retningsvektorer, og disse kræfters skuldre er specificeret ved vinkelrette $l_1$ og $l_2$ tegnet fra rotationsaksen O til linjerne anvendelse af kræfterne.

Ligevægt af vægtstangen sker under den betingelse, at forholdet mellem de kræfter, der påføres til dens ender parallelle kræfter omvendt til forholdet mellem skuldrene og momenterne for disse kræfter er modsatte i fortegn:

$$ \frac (l_1)(l_2) = \frac (F_2)(F_1)$$

Følgelig adlyder håndtaget, som alle simple mekanismer, "mekanikkens gyldne regel", ifølge hvilken forstærkningen i kraft er proportional med tabet i bevægelse.

Ligevægtsbetingelsen kan skrives på en anden form:

$$ F_1 \cdot l_1 = F_2 \cdot l_2$$

Produktet af kraften, der roterer håndtaget og armen af ​​denne kraft, kaldes kraftmomentet. Kraftens øjeblik - fysisk mængde og kan måles, dens måleenhed er newtonmeter ($N\cdot m$).

Alle håndtag kan opdeles i tre klasser, kendetegnet ved de relative positioner af kraft, belastning og omdrejningspunkt.

Den mest almindelige type håndtag er førsteklasses håndtag, hvor omdrejningspunktet (drejningsaksen) ligger mellem kraftpåvirkningspunkterne (fig. 3). Førsteklasses håndtag har mange varianter, som vi bruger i Hverdagen, såsom tænger, negletrækker, sakse mv.

Figur 3. Klasse 1 håndtag

Førsteklasses håndtag er også pedalen (fig. 4). Dens rotationsakse går gennem punktet O. To kræfter påføres pedalen: $F_1$ er den kraft, hvormed foden trykker på pedalen, og $F_2$ er den elastiske kraft af det spændte kabel, der er fastgjort til pedalen. Ved at trække kraftens virkningslinje gennem vektoren $(\overrightarrow(F))_1$ (vist som en stiplet linje), og konstruere en vinkelret på den fra t.O, får vi et segment OA - kraftens arm $ F_1$.

Figur 4. Pedal som eksempel på et 1. klasses håndtag

Med kraften $F_2$ er situationen enklere: linjen for dens handling behøver ikke tegnes, da dens vektor er mere vellykket lokaliseret. Ved at konstruere en vinkelret fra punkt O til aktionslinjen for kraften $F_2$ får vi segmentet OB - kraftens arm $F_2$.

For håndtag af anden og tredje klasse er kræfternes anvendelsespunkter på den ene side af rotationsaksen (omdrejningspunkt). Hvis lasten er tættere på støtten, er dette en andenklasses håndtag (fig. 5).

Figur 5. Klasse 2 håndtag

Trillebør, flaskeåbner, hæftemaskine og hulmaskine er andenklasses håndtag, der altid øger den påførte kraft.

Figur 6. Trillebør som et eksempel på et klasse 2 håndtag

Hvis kraftpåvirkningspunktet er tættere på omdrejningsaksen end belastningen, er der tale om en tredjeklasses håndtag (fig. 7).

Figur 7. Klasse 3 håndtag

For eksempel er pincet to tredjeklasses håndtag forbundet ved et omdrejningspunkt.

Konceptuelt niveau

1. Figuren viser skematisk en trappe AC, lænet op ad væggen.

Hvad er reaktionskraftmomentet for støtten, der virker på stigen i forhold til punktet MED?

2. Krafter og påføres en tynd homogen stang i punkt 1 og 3. Gennem hvilket punkt skal rotationsaksen passere for at stangen er i ligevægt? Forsøm massen af ​​stangen.

3. Balancestrålen, hvorfra to legemer er ophængt på gevind (se figur), er i ligevægt.

Hvordan skal massen af ​​den første krop ændres, så balancen opretholdes efter at have øget skulderen med 3 gange? (Vippen og trådene betragtes som vægtløse.)

1) øg 3 gange

2) øg 6 gange

3) reducere med 3 gange

4) reducere med 6 gange

4. Et legeme, der er i stand til at rotere omkring en akse, der går gennem punkt (.) O, påvirkes af kræfterne F1, F₂, F3, F₄.

Denne krop er under indflydelse af kræfter

1. roterer med uret

2. roterer mod uret

3. er i hvile

5. Under påvirkning af tyngdekraften af ​​belastningen og kraften F håndtaget vist på figuren er i ligevægt.

Kraft vektor F vinkelret på håndtaget. Afstandene mellem kræfternes påvirkningspunkter og omdrejningspunktet samt projektionerne af disse afstande på de lodrette og vandrette akser er vist i figuren. Hvis kraftmodulet F er lig med 120 N, så er tyngdemodulet, der virker på belastningen, lig med

Et grundlæggende niveau af

1.Opgavetekst:

Kræfter på 24 og 27 N blev påført enderne af det vægtløse håndtag. Længden af ​​håndtaget er 17 cm.

2. Opgavetekst:

Hvilken kraft skal der anvendes for at placere en ensartet stang 2 m lang og vejer 100 kg liggende på jorden lodret?

3. Opgavetekst:

En træstamme på 12 m kan balanceres vandret på et stativ 3 m fra dens tykke ende. Hvis stativet er i midten og en belastning på 60 kg placeres i den tynde ende, så vil stokken igen være i balance. Bestem massen af ​​stammen.

Løsning:

4. Opgavetekst:

En skinne 10 m lang og vejer 900 kg løftes på to parallelle kabler. Bestem kablernes trækkraft, hvis en af ​​dem er fastgjort til enden af ​​skinnen, og den anden er i en afstand af 1 m fra den anden ende.

5. Opgavetekst:

Hvad er den mindste vandrette kraft, der skal påføres overkanten af ​​en masseterning m, placeret på et vandret plan for at kaste det over den nederste kant?

Øget sværhedsgrad

1. Opgavetekst:

Belastningen holdes på plads af et håndtag, der påfører en lodret kraft på 400 N (se figur). Håndtaget består af et hængsel og en homogen stang med en masse på 20 kg og en længde på 4 m. Afstanden fra hængselaksen til det punkt, hvor lasten er ophængt, er 1 m. Giv dit svar i kilogram.

2. Opgavetekst:

Vægte med masser på 40 kg og 10 kg er ophængt i enderne af en stang med en masse på 10 kg og en længde på 40 cm. Hvor skal stangen understøttes, så den er i balance?

Løsning:

3. Opgavetekst:

En homogen bjælke, der vejer 20 kg, ligger i enderne på understøtninger, hvorimod afstanden er 6 m. I en afstand af 1 m fra den højre understøtning er der placeret en last på 300 kg. Bestem den kraft, hvormed bjælken presser på hver støtte.

4. Opgavetekst:

En bjælke med en masse på 800 kg er 4 m lang og understøttes i en afstand af 1,9 m fra dens venstre ende. I hvilken afstand fra denne ende skal en person, der vejer 80 kg, stå på bjælken for at bjælken forbliver i balance?

5. Problemets tekst:

En homogen bjælke med en masse på 80 kg og en længde på 5 m bæres af to personer. En person støtter bjælken i en afstand af 1 m fra dens ende, og den anden holder den modsatte ende af bjælken. Bestem størrelsen af ​​den kraft, som strålen udøver på den anden person.

Lektionens emne: Håndtagsligevægtstilstand. Problemløsning.

Lektionens mål:

    Uddannelsesmæssigt: EN) overførsel af viden om betingelsen om vægtstangsligevægt til løsning af problemer, b) fortrolighed med brugen af ​​simple mekanismer i naturen og teknologien; c) udvikling af information og kreative kompetencer.

    Uddannelsesmæssigt: EN) uddannelse af verdenssynsbegreber: kausal - efterforskningsforbindelser i omverdenen erkendelse af omverdenen og mennesket; b) moralsk uddannelse: en følelse af kammeratlig gensidig bistand, etik i gruppearbejde.

    Udviklingsmæssigt: a) udvikling af færdigheder: klassificering og generalisering, drage konklusioner baseret på det undersøgte materiale; b) udvikling af selvstændig tænkning og intelligens; V) udvikling af kompetent mundtlig tale.

Lektionsplan:

I. Organisatorisk del (1-2 minutter).

II. Aktivering af mental aktivitet (7 min).

III. Løsning af problemer med øget kompleksitet (15 min)

IV. Differentieret arbejde i grupper (12 min)

V. Test af viden og færdigheder (6 min).

VI. Opsummering og afslutning af lektionen (2-3 min).

II.Aktivering af mental aktivitet

Ris. 1 Fig. 2 Fig. 3

1. Vil dette håndtag være i ligevægt (fig. 1)?

2. Hvordan afbalanceres dette håndtag (fig. 2)?

3.Hvordan afbalanceres dette håndtag (fig. 2)?

III. Løsning af problemer med øget kompleksitet

I OG. Af hvem nr. 521*

Kræfter på 2N og 18N virker i enderne af håndtaget.

Givet: Løsning:

F 1 = 2H F 1 d 1 = F 2 d 2

F2=18Hd1+d2=Ld2=L-d1

L=1m F1d1=F2 (L-d 1) F 1 d 1 =F 2 L-F 2 d 1

M 1= M 2 F 1 d 1 +F 2 d 1 =F 2 L d 1 (F 1 +F 2) =F 2 L

Find: d 1 =F 2 L/(F 1 +F 2)

d 1 d 2 Svar: d 1 =0,9m; d2 = 0,1m

V.I.Kem nr. 520*

Ved hjælp af et system af bevægelige og faste blokke er det nødvendigt at løfte en last, der vejer 60 kg. Hvor mange bevægelige og faste blokke skal systemet bestå af, for at denne last kan løftes af én person, der påfører en kraft på 65 N?

Givet: Løsning:

m = 60 kg. F 1 =P/2 n =5-bevægelige blokke

F =65H F =P/n*2 derfor faste blokke

For at finde n P =mg skal du også bruge 5, men generelt 10.

F=mg/2n

IV.Differentieret arbejde i grupper

Gruppe 1

Opgave. Længden af ​​den mindre arm er 5 cm, den større er 30 cm En kraft på 12 N virker på den mindre arm. Hvilken styrke skal den sættes på den større arm for at balancere håndtaget? (Svar: 2H)

Besked. Historisk reference.

De første simple maskiner (håndtag, kile, hjul, skråplan osv.) dukkede op i oldtiden. Menneskets første værktøj, pinden, er en løftestang. En stenøkse er en kombination af en løftestang og en kile. Hjulet dukkede op Bronzealder. Noget senere begyndte man at bruge et skråplan.

Gruppe 2

Opgave. Kræfterne på 100N og 140N virker ved enderne af et vægtløst håndtag. Afstanden fra omdrejningspunktet til den mindre kraft er 7 cm Bestem afstanden fra omdrejningspunktet til stor styrke. Bestem længden af ​​håndtaget. (Svar: 5 cm; 12 cm)

Besked

Allerede i det 5. århundrede f.Kr. brugte den athenske hær (den peloponnesiske krig) slagvæddere - væddere, kasteanordninger - ballister og katapulter. Opførelsen af ​​dæmninger, broer, pyramider, skibe og andre konstruktioner samt håndværksproduktion bidrog på den ene side til ophobningen af ​​viden om mekaniske fænomener, og krævede på den anden side ny viden om dem.

Gruppe 3

Opgave

Gåde: De arbejder hårdt hele tiden, de presser på for noget. ??

Gruppe 4

Gåde: To søstre svajede, søgte sandheden, og da de nåede den, stoppede de.

Gruppe 5

Opgave

MED
besked.
Håndtag i dyrelivet.

I skelettet af dyr og mennesker er alle knogler, der har en vis bevægelsesfrihed, håndtag. For eksempel hos mennesker - knoglerne i arme og ben, underkæbe, kranium, fingre. Hos katte er håndtag bevægelige knogler; mange fisk har pigge rygfinne. Håndtagsmekanismer i skelettet er hovedsageligt designet til at få fart og samtidig tabe styrke. Særligt store gevinster i hastighed opnås hos insekter.

Lad os overveje ligevægtsbetingelserne for en løftestang ved at bruge eksemplet med et kranie (kraniediagram). Her er rotationsaksen

håndtag OM passerer gennem kraniets artikulation og den første hvirvel. Foran omdrejningspunktet, på en relativt kort skulder, virker hovedets tyngdekraft R ; bagved - trækkraft F muskler og ledbånd knyttet til den occipitale knogle.

V. Test af viden og færdigheder.

Mulighed 1.

1. Håndtaget er i ligevægt, når kræfterne, der virker på det, er direkte proportionale med disse kræfters arme.

2. En stationær blok giver 2 gange styrke.

3. Kile - en simpel mekanisme.

4. Den bevægelige blok omdanner kraftmodulet.

5. Måleenheder for kraftmoment - N*m.

Mulighed-2

1. Håndtaget er i ligevægt, når kræfterne, der virker på det, er omvendt proportionale med disse kræfters arme.

2. En stationær blok giver en 4-dobling i styrke.

3. Det skrå plan er en simpel mekanisme.

4. For at løfte en last, der vejer 100 N ved hjælp af en bevægelig blok, kræves der 40 N

5. Ligevægtstilstanden for håndtaget M med uret = M mod uret.

Mulighed-3.

1. En stationær blok giver ikke en styrkeforøgelse.

2.Simple mekanismer konverterer kun kraft modulo.

3. For at løfte en last, der vejer 60 N ved hjælp af en bevægelig blok, kræves der 30 N

4. Udnyttelse af kraft - afstanden fra rotationsaksen til punktet for påføring af kraft.

5. Kompasset er en simpel mekanisme.

Mulighed-4.

1. Den bevægelige blok giver en 2-dobbelt gevinst i styrke.

2.Simple mekanismer transformerer kun kraft i retning.

3. Skruen er ikke en simpel mekanisme.

4. At løfte en last, der vejer 100 N, ved hjælp af en bevægelig blok, der vejer 10 N

50 N vil være påkrævet.

5. Kraftudnyttelse - den korteste afstand fra rotationsaksen til kraftens aktionslinje.

Mulighed - 5.

1. Kraftmoment - produktet af kraft og skulder.

2. Ved at bruge en bevægelig blok, påføre en kraft på 200 N, kan du løfte en belastning på -400 N.

3. Kraftpåvirkningen måles i Newton.

4. Porten er en simpel mekanisme.

5. Den stationære blok konverterer kraften i retning

VI. Opsummering og lektier.

I forskellige referencesystemer ser bevægelsen af ​​den samme krop forskellig ud, og enkelheden eller kompleksiteten af ​​beskrivelsen af ​​bevægelsen afhænger i høj grad af valget af referencesystemet. Bruges normalt i fysik inertisystem reference, hvis eksistens blev fastslået af Newton ved at opsummere eksperimentelle data.

Newtons første lov

Der er et referencesystem i forhold til hvilket et legeme (materialepunkt) bevæger sig ensartet og retlinet eller opretholder en hviletilstand, hvis andre kroppe ikke virker på det. Sådan et system kaldes inerti.

Hvis et legeme er stationært eller bevæger sig ensartet og retlinet, så er dets acceleration nul. Derfor ændres et legemes hastighed i en inertiereferenceramme kun under påvirkning af andre kroppe. For eksempel stopper en fodbold, der ruller hen over en bane, efter et stykke tid. I dette tilfælde skyldes ændringen i dens hastighed påvirkninger fra feltoverfladen og luften.

Der findes inertielle referencesystemer utallige, fordi ethvert referencesystem, der bevæger sig ensartet retlinet i forhold til en inertiramme, også er inerti.

I mange tilfælde inerti kan betragtes som en referenceramme forbundet med Jorden.

4.2. Vægt. Kraft. Newtons anden lov. Tilføjelse af kræfter

I en inertiereferenceramme er årsagen til en ændring i et legemes hastighed påvirkning af andre kroppe. Derfor, når to kroppe interagerer begges hastigheder ændres.

Erfaring viser, at når to materielle punkter interagerer, har deres accelerationer følgende egenskab.

Forholdet mellem accelerationsværdierne for to interagerende legemer er en konstant værdi, der ikke afhænger af interaktionsbetingelserne.

For eksempel, når to kroppe støder sammen, afhænger forholdet mellem accelerationsværdierne hverken af ​​kroppens hastigheder eller af den vinkel, hvor kollisionen opstår.

Den krop, som i samspilsprocessen erhverver sig mindre acceleration kaldes mere inert.

Træghed - en krops egenskab til at modstå ændringer i dens bevægelseshastighed (både i størrelse og retning).

Inerti er en iboende egenskab ved stof.

Et kvantitativt mål for inerti er en speciel fysisk størrelse - masse. Vægt

- et kvantitativt mål for kropsinerti.


I hverdagen måler vi masse ved at veje. Denne metode er dog ikke universel. Det er for eksempel umuligt at veje Arbejdet udført af en kraft kan være enten positivt eller negativt. Dens fortegn bestemmes af størrelsen af ​​vinklen a. Hvis denne vinkelost ry (kraften er rettet mod kroppens bevægelse), derefter arbejdetpolo beboer Dum kul EN Job

negativ. kul Hvis, når et punkt bevæger sig, vinklen

= 90° (kraften er rettet vinkelret på hastighedsvektoren), så er arbejdet nul.

4.5. Dynamik af bevægelse af et materialepunkt langs en cirkel. Centripetale og tangentielle kræfter. Gearing og kraftmoment. Inertimoment. Ligninger for rotationsbevægelse af et punkt

I dette tilfælde kan et materialepunkt betragtes som et legeme, hvis dimensioner er små sammenlignet med cirklens radius. I underafsnit (3.6) blev det vist, at accelerationen af ​​et legeme, der bevæger sig i en cirkel, består af to komponenter (se fig. 3.20): centripetalacceleration - og jeg

tangentiel acceleration a x, rettet langs radius og tangent (F) henholdsvis. Disse accelerationer skabes af projektioner af den resulterende kraft på radius af cirklen og tangenten til den, som kaldes centripetalkraft (F) og tangentialkraft

tilsvarende (fig. 4.5). Centripetal kraft

kaldes projektionen af ​​den resulterende kraft på radius af cirklen, hvor kroppen i øjeblikket er placeret. Tangentiel kraft er projektionen af ​​den resulterende kraft på tangenten til cirklen tegnet ved det punkt, hvor dette øjeblik

der er en krop. Disse kræfters rolle er anderledes. Tangentiel kraft giver forandring mængder hastighed og centripetalkraft forårsager en ændring retninger bevægelser. Derfor, for at beskrive rotationsbevægelse, er Newtons anden lov skrevet for

centripetal kraft: Her T - vægt materiale punkt

, og størrelsen af ​​centripetalaccelerationen bestemmes af formel (4.9). { I nogle tilfælde er det mere bekvemt at bruge en ikke-centripetal kraft til at beskrive cirkulær bevægelse, kul F.J. magtens øjeblik,

virker på kroppen. Lad os forklare betydningen af ​​denne nye fysiske størrelse. Lad kroppen rotere rundt om aksen (O) under påvirkning af en kraft, der

Den korteste afstand fra rotationsaksen til kraftens virkelinje (ligger i rotationsplanet) kaldes skulder af styrke (h).

I symmetriske homogene legemer er CM altid placeret i symmetriens centrum eller ligger på symmetriaksen, hvis figuren ikke har et symmetricentrum. Massecentret kan være placeret både inde i kroppen (skive, trekant, firkant) og uden for den (ring, firkant, firkant med en udskæring i midten). For en person afhænger COM's holdning af den valgte holdning. I fig. 5.3. positionen af ​​CM af kroppen af ​​en vandhopper på forskellige stadier af springet vises. Afhængigt af positionen af ​​kroppens dele i forhold til hinanden er dens CM placeret på forskellige punkter.

I. V. Yakovlev | Fysiske materialer | MathUs.ru Ligevægt mellem kroppe Antag at fast krop kræfter påføres fra andre kroppe. For at kroppen skal være i ligevægt, skal følgende to betingelser være opfyldt. 1. Kræfterne er afbalancerede. For eksempel er summen af ​​opadgående kræfter påført et legeme lig med summen af ​​nedadgående kræfter. 2. Kræfterne er afbalancerede. Med andre ord er summen af ​​de kræfter, der roterer kroppen med uret, lig med summen af ​​de kræfter, der roterer kroppen mod uret. (Momenterne for alle kræfter beregnes i forhold til én fast akse, hvis valg er vilkårligt og kun dikteret af bekvemmelighedsovervejelser.) Du skal også vide, at "handling er lig med reaktion"; mere præcist gælder Newtons tredje lov. Newtons tredje lov. To legemer virker på hinanden med kræfter lige i absolut størrelse og modsat retning. Lad for eksempel en blyant ligge på bordet (se billede). N F Blyanten trykker på bordet med en kraft F . Denne kraft påføres bordet og rettes nedad. Bordet er deformeret og virker på blyanten med en elastisk kraft N. Denne kraft påføres blyanten og er rettet opad. Opgave 1. En homogen stang AB med en masse på 1 kg ligger i enderne på to understøtninger, der hviler i vandret stilling. Find stangens trykkraft på hver af støtterne. FA = FB = 5 N Opgave 2. En meget let stang AB hviler med sine ender på to understøtninger, der hviler i vandret stilling. Ved punkt C på stangen, således at AC: CB = 1:2, er der en punktbelastning med en masse på 300 g. Find stangens trykkraft på hver af understøtningerne. FA = 2 N, FB = 1 N Opgave 3. (Vseross., 2015, Stage I, 8–9) En let lige stang på 100 cm med en belastning på 1 kg fastgjort til den er ophængt i dens ender: højre ende er på en lodret fjeder, den venstre er på fire ens fjedre (disse fire fjedre er tynde, og derfor kan vi antage, at de er fastgjort til et punkt). Stativet er vandret, alle fjedre er strakt i samme længde. Hvor langt er belastningen fra venstre ende af stativet? 20 cm 1 Opgave 4. (Vseross., 2015, Stage I, 8) I hvilken afstand fra venstre ende af et vægtløst håndtag skal støttepunktet O placeres, så håndtaget er i balance (se figur)? Håndtagslængde L = 60 cm, massen af ​​den første masse sammen med blokken m1 = 2 kg, massen af ​​den anden masse m2 = 3 kg. 45 cm Opgave 5. (Alrussisk, 2015, trin II, 8–10) I systemet vist på figuren er klodser, gevind og stang vægtløse. Den højre blok er dobbelt så stor som de to andre. Sektioner af tråde, der ikke ligger på blokke, er lodrette. Et læs af en vis masse blev hængt på en krog, mens systemet forblev ubevægeligt. Bestem, hvad forholdet x/r er. 3.5 Opgave 6. En homogen stang AB med en masse på 1 kg ligger i enderne på to understøtninger, der hviler i vandret stilling. Ved punkt C på stangen, således at AC: CB = 1:2, er der en punktbelastning med en masse på 300 g. Find stangens trykkraft på hver af understøtningerne. FA = 7 N, FB = 6 N Opgave 7. Et bræt på 15 kg ligger på jorden. Hvor meget kraft skal der påføres enden af ​​brættet for at løfte det? 75 N Opgave 8. (MFO, 2014, 8–9) Et homogent bræt med en masse på 3 kg og en længde på 2 m hviler med venstre ende på en fjeder og med højre ende på to ens fjedre. Skolepigen Irina ønsker at placere et lille læs med masse m på brættet, så brættet er vandret. A) I hvilken afstand fra venstre ende af brættet skal Irina placere en masse med massen m = 6 kg? Angiv dit svar i centimeter og afrund til nærmeste hele tal. B) Ved hvilket minimum m kan Irina opnå et vandret bræt? Angiv dit svar i kilogram og afrund til nærmeste tiendedel. A) 150; B) 1.5 Opgave 9. (Alrussisk, 2015, trin II, 8) Skoledreng Stanislav udfører et forsøg med en homogen cylinder med masse M = 1 kg og længde L = 1 m Ved hjælp af tynde lette tråde påsætter han en vægt på masse til den ene ende af cylinderen M = 1 kg, og til den anden - en belastning med masse 3M = 3 kg, afbalancerede Stanislav cylinderen på sin finger. Hvor langt skal din finger være fra vægten? 70 cm 2 Opgave 10. (Olympiad of Physics and Technology Lyceum, 2015, 8) I systemet vist på figuren er massen af ​​den første last lig m, massen af ​​den anden er a = 2 gange større, og massen af ​​den tredje er b = 3 gange mindre. Håndtagets masse er M = 18 kg. Hvad er massen m, hvis systemet er i ligevægt? Udtryk dit svar i kg, afrundet til nærmeste tiendedel. 1.4 Opgave 11. (MFO, 2012, 8) Håndvægten består af to kugler med samme radius med masser på 3 kg og 1 kg. Kuglerne er fastgjort til enderne af en homogen stang med en masse på 1 kg, således at afstanden mellem deres centre er 1 m. I hvilken afstand fra midten af ​​en kugle med en masse på 3 kg skal der fastgøres en tråd stang, så håndvægten ophængt af denne tråd hænger vandret? 30 cm Opgave 12. Tre ens mursten med massen m er placeret på en vandret flade som vist på figuren. Med hvilken kraft presser hver af de nederste klodser på overfladen? 3mg/2 Opgave 13. (MFO, 2014, 8) En stak mursten ligger på en vandret flade, som vist på figuren. Arealet af de berørende sektioner af klodserne er meget lille (meget mindre end arealerne af alle murstens flader). Alle mursten er homogene og har samme vægt P = 25 N. Beregn den kraft, hvormed hver mursten fra den nederste række trykker på overfladen. De to yderste klodser presser på overfladen med kræfter 3P/2, de to midterste - med kræfter 7P/2 Opgave 14. (MFO, 2013, 8) Figuren viser en let stiv stang med en længde på 3a, hvortil en vægtløs stang er fastgjort i en afstand a fra en af ​​enderne en tråd kastet over en blok. En masse med masse M = 3 kg er fastgjort til den modsatte ende af gevindet. Vægte 1 og 2 er fastgjort til enderne af stangen Find masserne m1 og m2 af disse vægte, hvis systemet er i ligevægt, og der ikke er friktion i blokkens akse. m1 = 2M/3 = 2 kg, m2 = M/3 = 1 kg Opgave 15. (“Kurchatov”, 2014, 8) Hvad skal være massen af ​​den venstre belastning M, så systemet af en vægtløs håndtag og en ideel bevægelig blok vist på figuren, var i ligevægt? Massen af ​​den rigtige last er m = 2 kg. 2 kg 3 M m1 a 2a m2 Opgave 16. (All-Russian, 2013, Stage I, 8) At have lært skønheden eksperimentel fysik , begyndte Nyusha at forbedre sig på dette område. Mest af alt kunne hun lide emnet "Enkle mekanismer" - trods alt er de ENKLE! Til sine eksperimenter valgte hun: 1) en let blok, i hvis akse der ikke var friktion; 2) en letbane med huller placeret i samme afstand fra hinanden; 3) et dynamometer (det lignede for meget en vægt!); 4) let, uudvidelig reb; 5) en stiv stang til at hænge lamellerne fra loftet; 6) Barash og Krosh. Hun nød at balancere stativet ved at flytte ophængspunkterne på Krosh, Barash, støtten og dynamometeret. Diagrammet over hendes to eksperimenter er præsenteret i figur 1 og 2. I betragtning af, at alle smeshariki vejer det samme (deres vægt er P = 1 N), skal du bestemme forskellen i dynamometeraflæsningerne ∆F. 1H Opgave 17. (MFO, 2015, 8) Med hvilken lodret rettet kraft F skal en last med masse m1 holdes, så strukturen afbildet på figuren fra en blok, vægtløse tråde, en let stang og laster er i ligevægt? Masser af belastninger m1 = 1 kg, m2 = 2 kg, M = 3 kg. Der er ingen friktion i blokaksen. Tag fritfaldsaccelerationen til at være 10 m/s2. F = m2 − m1 + M 2 g = 25 N Opgave 18. (MFO, 2011, 8) En flad lineal af metal har en lille tykkelse, der er ens overalt, en bredde, der er ens i hele længden og en længde, der er ens. til 50 cm I enderne af linealen er der mærker: 0 cm og 50 cm. Linealen var bøjet i en ret vinkel. Bøjningspunktet er ved 40 cm-mærket. På hvilket tidspunkt skal den bøjede lineal hænges på en tynd tråd, det vil sige i nærheden af ​​hvilket mærke skal tråden sikres, så den lange lige del af linealen er vandret i ligevægtspositionen. ? Ved 24 cm markeringen Opgave 19. (MFO, 2015, 8) I systemet vist på figuren er alle blokkene vægtløse, gevindene er lette og uudvidelige, der er ingen friktion i blokkenes akser. Sektioner af tråde, der ikke ligger på blokke, er vandrette. Masserne af stængerne angivet i figuren er kendte. Modulet for den maksimale friktionskraft mellem blokken M og platformen, den ligger på, er lig med F. 1) Hvad kan massen mx af venstre blok være lig for, at systemet er i ligevægt? 2) Hvad er forholdet mellem hastighedsmodulerne for stængerne M og mx i tilfælde af systemubalance? 1) m0 - F 2g 6 mx 6 m0 + F; 2g 2) 1: 2 4 Opgave 20. (“Phystech”, 2014, 8) Til enderne af et vægtløst håndtag monteret på en støtte, et system af en homogen stang med en masse m = 3 kg og en uensartet belastning M blev ophængt gennem en blok på gevind. Bestem, hvad massen M er lig med, hvis systemet er i ligevægt. Forsøm massen af ​​trådene og blokken. Støtten deler det vægtløse håndtag i forholdet 1:2. Giv dit svar i kg. Hvis svaret ikke er et helt tal, afrund til nærmeste tiendedel. 6 Opgave 21. (“Phystech”, 2016, 8) En heterogen last blev ophængt i et system bestående af et vægtløst håndtag monteret på en understøtning, en homogen stang med en masse på 2 kg, to vægtløse blokke og gevind. Find massen af ​​lasten M, hvis systemet er i ligevægt. Støtten deler det vægtløse håndtag i forholdet 1:2. Angiv svaret i kg og afrund til hele tal. 6 Opgave 22. (“Phystech”, 2016, 8) En kuvette med en væske og en blok der flyder i balanceres på et homogent håndtag (se figur Massen af ​​blokken er m = 1,0 kg, massen af ​​den). kuvette sammen med væsken er 3m. Bestem vægten af ​​håndtaget M, hvis støtten deler håndtaget i forholdet 3: 5. Udtryk svaret i kg, afrund til nærmeste tiendedel. 8.0 Opgave 23. (“Maxwell”, 2015, 8) En stang med masse m og to identiske vægte på hver 2m er fastgjort til to blokke ved hjælp af lette tråde (se figur). Systemet er i ligevægt. Bestem trådenes trækkræfter og de kræfter, hvormed stativet virker på belastningerne. Der er ingen friktion i blokkenes akser. T1 = 11 mg, 12 19 T2 12 mg, N1 = 13 mg, 12 N2 = 5 mg 12 Opgave 24. (Fysisk og teknisk Lyceum Olympiade, 2015, 8) Legemer med masser 2m, 3m og 4m, ved hjælp af gevind, klodser og understøtninger med masse m er i ligevægt. Et legeme med masse 2m virker på stativet med en kraft N1 = 15 N. Med hvilken kraft virker et legeme med masse 3m på stativet? Udtryk dit svar i newton, afrundet til nærmeste hele tal. N2 = 3 N 13 1 ≈3Н 5 Opgave 25. (“Phystech”, 2014, 8–9) En homogen træstamme på 90 kg hænger vandret på to reb fastgjort til enderne af træstammen og til en krog i loftet. Vinklen mellem rebene er 60◦. Find spændingen i rebene. Udtryk svaret i newton. Hvis svaret ikke er et helt tal, afrund til nærmeste hundrededel. Tyngdeacceleration 10 m/s2. 519.62 Opgave 26. (MFI, 2010, 8) Der er en en plastikkop til te, formet som en keglestub. Massen af ​​glasset er m = 20 g, diameteren af ​​dets bund er d = 5 cm. En tynd homogen pind med en masse på M = 10 g blev placeret i glasset, placeret som vist på figuren. I dette tilfælde viste stokken sig at være skrå i en vinkel α = 30◦ i forhold til lodret. Ved hvilken længde af pind L vil koppen ikke vælte? L6 d(2M +m) M sin α = 40 cm Opgave 27. (“Maxwell”, 2013, 8) Fire identiske isblokke af længden L foldes som vist på figuren. Hvad kan den maksimale afstand d være, hvis alle stængerne er vandrette? Antag, at stængerne er glatte (der er ingen friktion mellem dem), og at tyngdekraften påføres midten af ​​den tilsvarende blok. dmax = L/3 Opgave 28. (“Maxwell”, 2012, 8) Et stykke tråd af længden L blev bøjet til en retvinklet trekant. Længden af ​​en af ​​dens sider (ben) er a = 20 cm. En tråd er bundet til denne side i en afstand d = 5,5 cm fra ret vinkel. Samtidig hang trekanten, så side a viste sig at være vandret. Beregn længden af ​​ledningen L. L= 4ad 4d−a = 220 cm 6