Блок 1 Жизнедеятельность человека и строительство

Блок № 1 Жизнедеятельность человека и строительство.

В наше время такими механизмами поднимают очень большие тяжести. Это самое высотное здание, построенное в 2010 году. Высота ≈ 800 м.

Это самое высотное «здание» , построенное 5000 лет назад. Высота ≈ 150 м (примерно дом в 15 этажей) Для строительства пирамиды Хеопса было использовано более двух миллионов каменных плит. Масса самой меньшей плиты 2, 5 тонны!? !?

С помощью таких механизмов человек поднимал и поднимает очень тяжёлые (масса=2, 5 т) грузы. Этот механизм называется - рычаг Вопрос. Конструкция подъёмного крана создана по той же самой логике это рычаг. С чем связан тот факт, что один человек-крановщик может заменить нескольких человек древнего Египта? Уч-к 2. Мотор сильнее нескольких человек. Уч-ль. Уч-к 1. …? . . . Мотор создаёт большее усилие (развивает большую силу тяги).

Fтяж Уч-ль. Тяжесть грузов обусловлена тем, что их…(договори)… Ав-р. Ну да ну да. Земной шар все тела «тянет» вниз. Уч-к 3. …притягивает Земной шар.

Блок № 2 Силы, действующие в рычаге.

N Fупр Уч-к 4. Сила упругости (возникает в натянутых верёвках) Задание. Укажите силы действующие на каменную плиту. Уч-к 1. …? . . . Fтяж Уч-к 3. Сила тяжести. Сила притяжения к Земле. Ав-р. В этой точке на плиту действует ещё одна сила Уч-ль. Уч-к 2. Сила реакции опоры

N Fупр Ав-р. Схематизируем процесс подъёма груза, используя логику – рычаг. N Fупр Fтяж точка опоры рычага Fтяж

Задание. Схематизируйте процесс изображённый на рисунке, используя логику – рычаг. F Ответ: Опора с шарниром Fтяж

Задание. Схематизируйте процесс изображённый на рисунке, используя логику – рычаг. Ответ: Fупр

Задание. Озвучьте существенное отличие у этих двух рычагов. Уч-к 1. …? . . . рычаг 1 -ого рода F рычаг 2 -ого рода Fупр Уч-ль. Точки приложения сил находятся либо по одну сторону от точки опоры, либо по разные стороны. Fтяж

Задания. Схематизируйте данные механизмы, используя логику рычага.

Блок № 3 Необходимое условие устойчивости.

Уч-к 4. Ав-р. На земле есть точка опоры и в ней надо подразумевать силу реакции опоры Зафиксируйте эту мысль с помощью стрелки-силы (зарисуйте) N Уч-к 2. Мешает поверхность земли. Уч-к 1. …? . . . Вопрос. Что «мешает» крану двигаться вниз под действием четырёх сил, направленных вниз? 1 F 4 F Ав-р. Кран НЕ движется вниз, под действием этих сил 3 F тяж 2 F тяж тяж

Ав-р. Задание Учителю. На языке сил сформулируйте условие: «кран покоится» N Уч-ль. Сумма сил направленных вниз. . . (допишите)… Ответ: Сумма сил направленных вниз должна быть равна силе, направленной вверх 1 F 4 F 3 F тяж 2 F тяж тяж

N 1 F Моделируем скомпенсированную сумму сил тяж N 4 F 3 F тяж 1 F 4 F 3 F 2 F тяж тяж тяж

N 1 F Равновесие крана (покой) представлено тяж алгебраически: 4 F 3 F 2 F тяж 1 F тяж + 4 Fтяж + 3 Fтяж + 2 Fтяж = N тяж Равновесие крана (покой) представлено через вектора сил

Равновесие крана (покой) представлено алгебраически: 1 F тяж + 4 Fтяж + 3 Fтяж + 2 Fтяж = N Задание Учителю. Запишите эту мысль, используя второй закон Ньютона 1 F тяж + 4 Fтяж + 3 Fтяж + 2 Fтяж -N = 0 Уч-ль. Если бы кран двигался с ускорением, то вместо нуля надо записать «m∙a»

Уч-ль. Длина вектора Fтяж равна длине вектора F, который является равнодействующим (суммарным) для двух сил упругости. F Ав-р. Используя 2 -ой Закон Ньютона, запишите условие покоя для массы m 1 Ответ: Fупр Ав-р. Вопрос Учителю. Fтяж Как показать через вектора сил тот факт, что масса-1 будет находиться в покое?

Ав-р. Если уменьшить массу грузов m и m, то груз m 1 выйдет из равновесия и начнёт…(договори)… F Уч-к 5. …двигаться вниз с ускорением. Fупр Задание. Измените вектора сил, так чтобы они отразили мысль Автора. Fтяж

F Fупр Условие НЕ равновесия: Fтяж

Ав-р. Если уменьшить массу груза m 1, то он выйдет из равновесия и начнёт…(договори)… F Уч-к 4. …двигаться вверх с ускорением. Fупр Задание. Измените вектора сил, так чтобы они отразили мысль Автора. Fтяж

F Fупр Условие НЕ равновесия: Fтяж

Для того, чтобы тело покоилось необходимо следующее условие: сумма сил равна нулю. N Fупр 1 F 4 F 3 F Fтяж 2 F тяж тяж

Для того, чтобы тело покоилось необходимо следующее условие: сумма всех внешних сил равна нулю. Ав-р. Уточнение для необходимого условия Fупр N Fупр 1 F 4 F 3 F Fтяж 2 F тяж тяж

Равнодействующая равна нулю F 2 F 1 Уч-ль. Руль НЕ будет вращаться (покой), так как выполняется необходимое условие равновесия: Сумма всех внешних сил равна нулю Ав-р. В данном случае условие «срабатывает» , НО… На руль действуют две равные по величине силы и противоположные по направлению.

Сумма всех внешних сил равна нулю F 2 Равнодействующая равна нулю F 1 Ав-р. Это условие выполняется, НО… Ав-р. … руль НЕ будет находиться в покое!? !? Ав-р. Уч-к 5. …? . . . Как надо преодолеть это противоречие?

Ав-р. Необходимое условие покоя (равновесия) всё же выполняется! Уч-ль. Ну да ну да Получается, что мы чего-то НЕ знаем? !? F тр Уч-ль. F тр Указаны не все внешние силы… Уч-ль. Ав-р. Ну да ну да, НО… …ещё действуют силы трения между «баранкой» и осью, на которую она насажена.

N 1 F тяж Ав-р. 4 F 3 F Необходимое условие выполняется И кран находится в покое тяж N тяж 1 F 4 F 2 F тяж 3 F тяж 2 F тяж тяж

Моделируем передвижение груза вправо N 1 F 4 F 3 F тяж 2 F тяж тяж

N 1 F 4 F 3 F тяж 2 F тяж тяж

N 1 F тяж Ав-р. 4 F 3 F Необходимое условие выполняется И сейчас, НО… тяж N тяж 1 F 4 F 2 F тяж 3 F тяж 2 F тяж тяж

Ав-р. Кран может выйти из равновесия и начать вращаться по часовой стрелке N 1 F 4 F 3 F тяж 2 F тяж тяж

Ав-р. Это необходимое условие равновесия, НО… Ав-р. …НЕ достаточное N F тр 1 F 4 F 3 F тяж 2 F тяж тяж

необходимое условие равновесия, но не достаточное. Ав-р. надо найти ещё одно условие равновесия …? ? ? . . . N F тр 1 F 4 F 3 F тяж 2 F тяж тяж