Доклад по физике 7 класс рычаги в технике быту и природе 7 класс

Обновлено: 30.06.2024

Мы называем рычагом любое твердое тело, которое может вращаться вокруг неподвижной опоры. Рычаги позволяют меньшей силой уравновесить большую силу, что дает выигрыш в силе или в пути.

Эти простые механизмы имеют огромное значение в нашей жизни. Правила рычага говорит о том, что рычаг будет находиться в равновесии тогда, когда силы, действующие на него, обратно пропорциональны плечам этих сил ($\frac = \frac$).

Данное правило лежит в основе инструментов и устройств, которые мы применяем в быту, они часто используются в технике и встречаются в природе.

Рычаги в технике и быту

Рассмотрим простой и привычный для нас инструмент — ножницы (рисунок 1).

Рисунок 1. Ножницы как рычаг.

Ножницы — это рычаг, ось вращения которого проходит через винт, соединяющий обе половины ножниц. Сила $F_1$ — это сила, с которой мы действуем на ножницы, когда что-то разрезаем (мускульная сила руки).

Противодействующая сила $F_2$ — это сила сопротивления разрезаемого материала. На рисунке 1 изображены канцелярские ножницы для резки бумаги. Они имеют длинные лезвия и большие ручки. Резать бумагу достаточно легко, а длинным лезвием удобно разрезать бумагу по прямой линии.

Но ножницы применяются для резки и других материалов, не только бумаги. Например, на рисунке 2 изображены ножницы для резки листового металла.

Рисунок 2. Ножницы для резки металла.

У таких ножниц ручки намного длиннее лезвий. Резать металл сложнее, чем бумагу — он имеет большую силу сопротивления. Поэтому, чтобы уравновесить эту силу, увеличили плечо действующей силы (с которой мы нажимаем на ножницы). Плечо действующей силы здесь — это длина ручек.

Для перекусывания проволоки используют кусачки (рисунок 3, 4).

Рисунок 3. Кусачки. Рисунок 4. Кусачки как рычаг.

Принцип устройства такой же как у ножниц, но здесь еще больше разница между длиной ручек и расстоянием режущей части от оси вращения. Кусачками также можно разрезать провода, некоторые металлы, пластмассу.

Используя лопату, мы используем принцип рычага (рисунок 5). Воткнув лопату в землю, удобно надавить ближе к концу черенка — так проще поднять ком земли. Таким образом мы максимально увеличим плечо рычага и приложим меньше усилий. В данном случае силы приложены по одну сторону от точки опоры О.

Рисунок 5. Лопата как рычаг.

Действие рычажных весов основано на принципе рычага. Учебные рычажные весы (рисунок 5) действуют как равноплечий рычаг. Это значит, что, когда весы находятся в равновесии, равные силы действую на равные плечи рычага. В таком случае нет выигрыша в силе. Вес гирь на одном чаше будет равен весу гирь на другой.

Рисунок 6. Учебные рычажные весы.

Различные рычаги имеются у многих машин. Например, педали велосипеда, клавиши пианино, педали различных автомобилей. На рисунке 7 изображена автомобильная педаль. К педали приложены две силы: $F_1$ — сила, с которой человек давит ногой на педаль, и $F_2$ — сила упругости натянутого троса, прикрепленного к педали.

Рисунок 7. Автомобильная педаль как рычаг.

Ось вращения этого рычага проходит через точку O. Если мы продолжим вектор $\vec F_1$ линией и опустим на эту линию перпендикуляр из точки O, то получим плечо силы $F_1$ (отрезок OA). Опустим перпендикуляр из точки O на линию действия силы $F_2$. Получился отрезок OB — плечо силы $F_2$.

Рычаги в природе

Большое количество рычагов присутствует в разных частях тела животных и человека.

Например, у человека кости рук и ног, нижняя челюсть, череп, фаланги пальцев — рычаги (рисунок 8).

Рисунок 8. Рычаги в частях тела человека.

Когда мы поднимаем рукой какой-то груз, наши мышцы сокращаются, и рука сгибается в локте. Действующая сила — сила наших мышц, а противодействующая сила — вес поднимаемого предмета.

Устройство задних ног многих животных использует принцип рычага. Благодаря такому строению животные могут эффективно использовать силу своих мышц. У представителей кошачьих рычагами являются почти все подвижные кости (рисунок 9). Даже обычная домашняя кошка может легко совершать прыжки на большую высоту.

Рисунок 9. Строение скелета кошки.

Створки раковины у двустворчатых моллюсков являются рычагом (рисунок 10).

Рисунок 10. Двустворчатый моллюск.

Также примерами рычагов в природе являются клешни у крабов и других членистоногих, подвижные когти у кошек, ствол дерева и его корень.

Рычаг относится к простейшим механизмам, которые с древних времен облегчали людям жизнь. Он помогает поднимать тяжести, масса которых намного больше, чем масса человека. Но использует такой механизм не только человек, рычаги в природе тоже очень часто встречаются. Самый распространенный его тип – это балка, которая может вращаться вокруг точки опоры, однако существует много других видов этого механизма.

Примеры рычагов в живой природе

В живой природе рычаги встречаются в строении, как растений, так и животных. Ярким примером этого простого механизма являются ствол и корни дерева. Корень позволяет растению держаться в земле и не переворачиваться. Деревья, которые обладают обширной корневой системой, например дуб или сосна, никогда не вырывает очень сильный ветер, а ели, имеющие поверхностную корневую систему, бывают вывернуты с корнем.

Рычаги можно также встретить, если повнимательнее изучить строение скелета животного. Простым механизмом являются обратные колени у многих животных. Они позволяют им делать большие прыжки, потому что это помогает выживать. Именно благодаря рычагу животное, весящее гораздо больше, чем человек, может с легкостью делать прыжки в высоту, которые может выполнить не каждый чемпион.

Тело человека как рычаг

Все знают о том, что применяют рычаги в технике, быту и природе, но мало кто задумывался о том, что тело человека тоже рычаг. Даже если быть точнее в теле человека можно найти множество ярких и понятных каждому примеров простого механизма. Самый наглядный и совершенный из них – рука. Благодаря ей мы можем с легкостью поднять груз, лежащий на ладони. Это происходит именно потому, что точка приложения силы находится около локтя. Однако произведя несложные расчеты можно понять, что мы затрачиваем на подъем силу, которая в несколько раз превышает силу тяжести груз.

Сама по себе мышца, поднимающая груз, сокращается достаточно медленно, и если бы мы делали все с такой же скоростью, то даже на простые действия затрачивалось бы заметно больше времени. Из этого можно сделать вывод, что человеку гораздо полезнее выигрывать во времени и скорости, нежели в силе, затрачиваемой на подъем груза.

Благодаря рычагу наша голова может держаться и двигаться. Простым механизмом является также стопа человека, именно из-за него мы можем вставать на полупальцы.

Рычаги в быту

В быту мы, даже сами того не замечая, очень часто используем простые механизмы. Ярким примером рычага в быту является дверь. Мы можем ее открыть именно потому, что ручка находится далеко от ее точки крепления к двери. Попробуйте открыть дверь, держась за ту часть, которая расположена около петель. У вас ничего не получится или даже если получится, то вы затратите гораздо больше сил, чем открывая дверь при помощи ручки, расположенной в нужном месте. Здесь наглядно работает золотое правило механики – выигрываем в силе, проигрываем в расстоянии.

Таким образом, можно сделать вывод, что чем дальше расположена ручка двери от петель, а значит чем шире дверь, тем легче она будет открываться.

Простым примером рычага также могут стать ножницы. Вы замечали, что ножницы, предназначенные для резки твердых материалов очень длинные, даже если быть точнее имеют длинную ручку. Это не случайно. Чем дальше расположена точка приложения силы, тем меньше нужно этой силы, то есть чем больше силы нужно приложить для разрезания какого-либо предмет или материала, тем дальше надо располагать точку приложения силы. Только благодаря этому простому правилу, у нас получается разрезать металл и другие материалы.

Ручка крана тоже рычаг. Туго закрученный водопроводный кран вряд ли получилось бы открыть, если бы он не имел маленькой и короткой ручки, которая позволяет уменьшить силу, которая нужна для того чтобы его отвинтить. Принцип работы простого механизма присутствует также и в гаечном ключе. Чем больше его ручка, тем легче выкручивать болты и гайки. Весло тоже своего рода рычаг, ведь если бы оно не было таким длинным, грести и плыть на лодке было бы очень сложно.

Рычаги в технике

В технике рычаги используются постоянно и без них даже невозможно представить нашу жизнь. Когда представляешь такой простой механизм в технике на ум первым делом приходи рычаг переключения коробки передач в машине. Та часть, которую мы видим в салон это короткое плечо, а внизу идет длинное плечо, которое может переключать необходимые механизмы и приборы.

Рычаги используются и в стоматологии. Работа бормашины тоже основана на золотом правиле механики. Для того чтобы как-то воздействовать на зубы и эмаль нужно приложить очень большую силу, именно это и помогает сделать рычаг.

Рычаг также используется в таком музыкальном инструменте как пианино. Клавиши – это его короткое плечо, а дальше, скрыто от наших глаз длинное плечо. При нажатиии на короткое плечо, длинное плечо воздействует на механизмы, благодаря которым появляется звук.

Вы можете изучить и скачать доклад-презентацию на тему Рычаги в быту и в живой природе. Презентация на заданную тему содержит 8 слайдов. Для просмотра воспользуйтесь проигрывателем, если материал оказался полезным для Вас - поделитесь им с друзьями с помощью социальных кнопок и добавьте наш сайт презентаций в закладки!

Что такое рычаг? Правило рычага Рычаг-это твёрдое тело, которое может вращаться вокруг неподвижной опоры. Правило рычага: 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.

Рычаги в быту Рычаги распространены в быту. 1. Ручка крана. Нам было бы гораздо сложнее открыть туго завинченный водопроводный кран, если бы у него не было ручки в 4-6 см, которая представляет собой очень эффективный рычаг. 2. Гаечный ключ, которым откручивают и закручивают болт или гайку. Чем длиннее ключ, тем легче будет открутить эту гайку, или наоборот, тем туже вы сможете её затянуть. 3. Примером рычага в быту могут служить ножницы. Они также дают выигрыш в силе. Ось данного рычага проходит через винт, соединяющий обе половины. Устройство ножниц зависит от их назначения. У ножниц для резки бумаги длинные лезвия и почти такой же длины ручки. А ножницы для резки металла имеют ручки намного длиннее лезвий, т.к. сила сопротивления металлов велика.

Рычаги в быту Также на принципе рычага основано действие рычажных весов. Например, рычажные весы действуют как равноплечий рычаг. Устройство весов для взвешивания грузовых автомобилей и вагонов тоже основано на правиле рычага.

Рычаги в живой природе Правило равновесия рычага лежит не только в основах действий различного рода инструментов и устройств, но и активно используется природой во всём животном многообразии. Возможность выигрыша в силе или пути, помимо рычага, дают: -крыло птицы; -крыло насекомого; -рука человека. Также примером рычага в живой природе могут послужить челюсти и фаланги пальцев.

Рычаги в живой природе 1. Тычинки цветка шалфея. От оси тычинок отходят длинное и короткое плечи. На конце длинного изогнутого плеча висит пыльцевой мешочек, а короткое плечо сплющено. Оно закрывает вход в глубину цветка, где находится нектар. Шмель, пытаясь дотянуться до нектара, задевает короткое плечо. При этом длинное плечо опускается, осыпая спинку шмеля пыльцой. А шмель летит дальше, опыляя другие цветы. 2. Кости. Две кости, соединённые суставом и мышца, прикреплённая к ним, представляют собой простой рычаг

Для учеников 1-11 классов и дошкольников
Бесплатные сертификаты учителям и участникам

Описание презентации по отдельным слайдам:

Рычаги в быту, технике и природе

Ножницы – это рычаг Ось вращения L 1 F2 L 2

Ножницы для резки металла F2 L 2 F1 L 1

Тачка Ось вращения Р L 2 F1 L 1

Ворот Ось вращения Р F

Весло – это рычаг Точка опоры F1 F2 О А В

В каком случае груз нести легче? Точка опоры F1 В F2 С F2 С F1 В

Рычаг – это твердое тело, способное вращаться вокруг неподвижной опоры.

Применение закона равновесия рычага к блоку. Блок представляет собой колесо с желобом, укрепленное в обойме. По желобу блока пропускают веревку, трос или цепь. Неподвижныйблок- блок, ось которого закреплена и при подъеме грузов не поднимается и не опускается.

Простые механизмы Неподвижный блок Подвижный блок

Подвижный блок дает выигрыш в силе в 2 раза.

Задача на смекалку! Какую роль может играть в данной задаче линейка? 2) Что можно использовать в качестве точки опоры рычага? 3) Как нужно расположить линейку с монетами относительно края стола, чтобы вся система была в равновесии? 4) Какие силы действуют на плечи данного рычага? Где находятся точки приложения этих сил? 5) Где находится ось вращения рычага? С помощью монет определить массу линейки. Подсказки:

подготовка к ЕГЭ/ОГЭ и ВПР
по всем предметам 1-11 классов

Курс повышения квалификации

Дистанционное обучение как современный формат преподавания

Сейчас обучается 933 человека из 80 регионов

Курс повышения квалификации

Инструменты онлайн-обучения на примере программ Zoom, Skype, Microsoft Teams, Bandicam

Курс добавлен 31.01.2022
Сейчас обучается 24 человека из 17 регионов

Курс повышения квалификации

Педагогическая деятельность в контексте профессионального стандарта педагога и ФГОС

ЗП до 91 000 руб.
Гибкий график
Удаленная работа

Дистанционные курсы для педагогов

Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику

Найдите материал к любому уроку, указав свой предмет (категорию), класс, учебник и тему:

5 609 387 материалов в базе

Самые массовые международные дистанционные

Школьные Инфоконкурсы 2022

Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику

Другие материалы

Вам будут интересны эти курсы:

Оставьте свой комментарий

12.04.2017 14748
PPTX 5.4 мбайт
390 скачиваний
Рейтинг: 3 из 5
Оцените материал:

Настоящий материал опубликован пользователем Сафина Лола Миноваровна. Инфоурок является информационным посредником и предоставляет пользователям возможность размещать на сайте методические материалы. Всю ответственность за опубликованные материалы, содержащиеся в них сведения, а также за соблюдение авторских прав несут пользователи, загрузившие материал на сайт

Если Вы считаете, что материал нарушает авторские права либо по каким-то другим причинам должен быть удален с сайта, Вы можете оставить жалобу на материал.

Автор материала

40%

Подготовка к ЕГЭ/ОГЭ и ВПР
Для учеников 1-11 классов

Московский институт профессиональной
переподготовки и повышения
квалификации педагогов

Дистанционные курсы
для педагогов

663 курса от 690 рублей

Выбрать курс со скидкой

Выдаём документы
установленного образца!

Учителя о ЕГЭ: секреты успешной подготовки

Время чтения: 11 минут

Отчисленные за рубежом студенты смогут бесплатно учиться в России

Время чтения: 1 минута

Минпросвещения России подготовит учителей для обучения детей из Донбасса

Время чтения: 1 минута

Рособрнадзор предложил дать возможность детям из ДНР и ЛНР поступать в вузы без сдачи ЕГЭ

Время чтения: 1 минута

Курские власти перевели на дистант школьников в районах на границе с Украиной

Время чтения: 1 минута

Время чтения: 2 минуты

Академическая стипендия для вузов в 2023 году вырастет до 1 825 рублей

Время чтения: 1 минута

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.

Читайте также: