Fizikadagi muvozanat - bu tizimning tevarak-atrofdagi jismlarga nisbatan tinch holatda bo'lgan holati. Statika - muvozanat sharoitlarini o'rganadigan fan. Muvozanat sharoitlarini bilish asosiy ahamiyatga ega bo'lgan mexanizmlardan biri bu tutqichdir. Maqolada leverajning qanday turlari borligini ko'rib chiqing.
Fizikada bu nima?
Tutqichlarning turlari haqida gapirishdan oldin (fizikadan 7-sinf bu mavzuni o'tadi), keling, ushbu qurilmani aniqlab olaylik. Tutqich - bu kuchni masofaga va aksincha aylantirish imkonini beruvchi oddiy mexanizm. Tutqich oddiy qurilmaga ega, u ma'lum bir uzunlikka ega bo'lgan nurdan (taxta, novda) va bitta tayanchdan iborat. Qo'llab-quvvatlashning holati aniq emas, shuning uchun u nurning o'rtasida ham, uning oxirida ham joylashgan bo'lishi mumkin. Darhol ta'kidlaymizki, tayanchning holati odatda tutqich turini aniqlaydi.
Oxirgisi inson tomonidan qadim zamonlardan beri ishlatilgan. Shunday qilib, qadimgi Mesopotamiyada yoki Misrda ular yordamida daryolardan suv ko'tarishgan yoki ulkan toshlarni ko'chirishganligi ma'lum.turli inshootlarni qurish. Qadimgi Yunonistonda tutqichdan faol foydalanilgan. Ushbu oddiy mexanizmdan saqlanib qolgan yagona yozma dalil bu Plutarxning "Parallel hayot" asari bo'lib, faylasuf Arximed tomonidan bloklar va tutqichlar tizimini qo'llash misolini keltiradi.
Moment tushunchasi
Fizikada har xil turdagi tutqichlarning ishlash printsipini tushunish, agar siz kuch momenti tushunchasi bilan chambarchas bog'liq bo'lgan ko'rib chiqilayotgan mexanizmning muvozanati masalasini o'rgansangiz mumkin bo'ladi.
Kuch momenti - bu kuchni qo'llash nuqtasidan aylanish o'qigacha bo'lgan masofaga ko'paytirish orqali olingan qiymat. Bu masofa "kuchning yelkasi" deb ataladi. Keling, mos ravishda F va d - kuch va uning yelkasini belgilaymiz, keyin biz quyidagilarni olamiz:
M=Fd
Kuch momenti butun tizimning ushbu o'qi atrofida aylanish qobiliyatini ta'minlaydi. Quvvatning harakat qilish momentini kuzatishingiz mumkin bo'lgan yorqin misollar - gaykani kalit bilan ochish yoki eshik ilmoqlaridan uzoqda joylashgan tutqich bilan eshikni ochish.
Moment vektor kattalikdir. Muammolarni hal qilishda ko'pincha uning belgisini hisobga olish kerak. Shuni esda tutish kerakki, jismlar tizimini soat miliga teskari aylantirishga olib keladigan har qanday kuch + belgisi bilan kuch momentini hosil qiladi.
Boshta balans
Yuqoridagi rasmda odatiy tutqich ko'rsatilgan va unga ta'sir qiluvchi kuchlar belgilangan. Keyinchalik maqolada aytilishicha, bu -birinchi turdagi leverage. Bu erda F va R harflari mos ravishda tashqi kuchni va yukning ma'lum bir og'irligini bildiradi. Shuningdek, tayanch markazdan siljiganligini ham koʻrishingiz mumkin, shuning uchun dF va dR qoʻllarning uzunligi bir-biriga teng emas.
Statikada tutqich butun mexanizm sifatida harakat qilmasligi ko'rsatilgan, unga ta'sir qiluvchi barcha kuchlar yig'indisi nolga teng bo'lishi kerak. Biz ulardan faqat ikkitasini qayd etdik. Aslida, bu ikkisiga qarama-qarshi va ularning yig'indisiga teng bo'lgan uchinchisi ham bor - bu qo'llab-quvvatlash reaktsiyasi.
Tutqich aylanma harakatlar qilmasligi uchun barcha kuch momentlarining yig'indisi nolga teng bo'lishi kerak. Qo'llab-quvvatlashning reaktsiya kuchining elkasi nolga teng, shuning uchun u momentni yaratmaydi. F va R kuchlarining momentlarini yozish qoladi:
RdR- FdF=0=>
RdR=FdF
Yozuv dastagining muvozanat holati formula sifatida, shuningdek berilgan:
dR/dF=F/R
Bu tenglik dastagi aylanmasligi uchun tashqi kuch koʻtarilayotgan yukning ogʻirligidan necha marta koʻp (kamroq) boʻlishi kerakligini bildiradi, bu kuchning qoʻli necha marta kam (kattaroq) yuk yuk ta'sir qiladigan qo'ldan.
Bu soʻz koʻrib chiqilayotgan mexanizm yordamida yoʻlda necha marta gʻalaba qozongan boʻlsak, biz bir xil kuchni yoʻqotishimizni anglatadi.
Birinchi turdagi tutqich
Bu avvalgi xatboshida ko'rsatilgan. Bu erda biz shunchaki aytamizki, ushbu turdagi tutqich uchun tayanch F va R ta'sir qiluvchi kuchlar o'rtasida joylashgan. Qo'llarning uzunligi nisbatiga qarab, bunday tutqichham og'irlik ko'tarish, ham tanani tezlashtirish uchun ishlatiladi.
Mexanik tarozilar, qaychi, tirnoq tortuvchi, katapulta birinchi turdagi tutqichlarga misol bo'la oladi.
Muvozanat holatida bizda bir xil uzunlikdagi ikkita qo'l bor, shuning uchun dastakning muvozanatiga faqat F va R kuchlari bir-biriga teng bo'lganda erishiladi. Bu fakt massasi noma'lum jismlarni mos yozuvlar qiymati bilan solishtirish orqali tortish uchun ishlatiladi.
Qaychi va tirnoq tortgich kuchga ega boʻlishning, lekin yoʻl davomida yoʻqotishning yorqin misolidir. Hamma biladiki, qaychi o'qiga qanchalik yaqinroq qog'oz varag'i yotqizilgan bo'lsa, uni kesish osonroq bo'ladi. Aksincha, agar siz qog'ozni qaychi uchlari bilan kesishga harakat qilsangiz, ular uni "chaynashni" boshlash ehtimoli yuqori. Qaychi yoki tirnoq tortgichning tutqichi qanchalik uzun bo'lsa, mos keladigan operatsiyani bajarish shunchalik oson bo'ladi.
Katapultaga kelsak, bu yo'lda tutqich yordamida qo'lga kiritishning yorqin misolidir va shuning uchun uning yelkasi snaryadga beradigan tezlanishdir.
Ikkinchi turdagi tutqich
Ikkinchi turdagi barcha tutqichlarda tayanch nurning uchlaridan biriga yaqin joylashgan. Ushbu tartibga solish dastagida faqat bitta elkaning mavjudligiga olib keladi. Bunday holda, yukning og'irligi har doim tayanch va tashqi kuch F o'rtasida joylashgan. Ikkinchi turdagi dastagida kuchlarning joylashishi yagona foydali natijaga olib keladi: kuchning oshishi.
Bu turdagi leverajlarga misol qilib ogʻir yuklarni koʻtarishda foydalaniladigan gʻildirak aravasi va yongʻoq qirqish vositasini keltirish mumkin. Ikkala holatda ham, yo'lda yo'qotish hech qanday salbiy qiymatga ega emas. Shunday qilib, qo'llanma holatidag'ildirak aravalari, faqat harakatlanayotganda yukni og'irlikda ushlab turish muhimdir. Bunday holda, qo'llaniladigan kuch yukning og'irligidan bir necha baravar kam bo'ladi.
Uchinchi turdagi tutqich
Ushbu turdagi tutqichning dizayni koʻp jihatdan oldingisiga oʻxshaydi. Bu holda qo'llab-quvvatlash, shuningdek, nurning uchlaridan birida joylashgan va tutqichning bitta qo'li bor. Biroq, undagi harakat qiluvchi kuchlarning joylashishi ikkinchi turdagi tutqichga qaraganda butunlay boshqacha. F kuchini qo'llash nuqtasi yukning og'irligi va tayanch o'rtasida.
Belkurak, toʻsiq, qarmoq va cımbızlar bu turdagi leverajning yorqin misolidir. Bu holatlarning barchasida biz yo'lda g'alaba qozonamiz, ammo kuchda sezilarli yo'qotish bor. Masalan, og‘ir yukni cımbız bilan ushlab turish uchun katta F kuchini qo‘llash kerak, shuning uchun bu asbobdan foydalanish og‘ir narsalarni u bilan ushlab turishni anglatmaydi.
Xulosa qilib shuni ta'kidlaymizki, barcha turdagi tutqichlar bir xil printsip asosida ishlaydi. Ular yuk tashish ishida foyda keltirmaydi, faqat bu ishni qulayroq amalga oshirish yo'nalishida qayta taqsimlashga imkon beradi.
