Статика. Теория. (Момент силы 1.13.условие равновесия твердого тела. 1.14.; Простые механизмы. КПД механизма1.20.)

Статика –раздел механики, изучающий равновесие тел и условия равновесия.

Момент силы – это скалярная величина, равная произведению модуля силы на плечо этой силы.

Плечо – это кратчайшее расстояние от оси вращения до линии действия силы.

A  O  B        т. О – ось вращения;  d1 –OA – плечо силы F1

       d2 –OB – плечо силы F2

  F1        F2        Центр тяжести – точка пересечения линии действия сил,

       вызывающих поступательное движение тела.

       d1

  A  O  B        d2 –OC – плечо силы F2

       

  F1  d2        С        d1 –OA – плечо силы F1

  F2

       

Условия равновесия тела в общем случае: (имеющего ось вращения: Правило моментов) 1.Тело находится в равновесии, если алгебраическая сумма моментов, действующих на тело равна нулю.

  М > 0, если сила вращает тело по часовой стрелке;

  M < 0, если сила вращает тело против часовой стрелки;

2.Тело находится в равновесии, если на него не действуют силы, или действие других тел скомпенсированы. (равнодействующая сила равна 0.)

       

  Простые механизмы – приспособления, служащие для преобразования силы. (блок, ворот, наклонная плоскость,  её разновидности - клин и винт). В большинстве случаев они дают выигрыш в силе, т. е. увеличить силу, действующую на тело в несколько раз.

НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?

Рис.1        Неподвижный блок не дает выиграша в силе, только изменяет направление

  действия  силы.(см. рис1) Подвижный блок дает выигрыш в силе равный 2.(рис.2)        

       Рис.3.

       F        рис2.

       

mg        ;

        mg

На рис.3 изображен подъемный механизм, называемый полиспастом.(Дает 4 кратный выигрыш)

Ворот – состоит из цилиндра(барабана) и прикрепленной к нему рукоятки. Выигрыш в силе определяется отношением радиуса окружности, описываемой рукояткой, к радиусу цилиндра, на который намотана веревка.

  КПД – физическая величина, которая показывает какую долю составляет полезная работа от всей затраченной работы.

Статика -07. Подготовка к ЕГЭ.

(42-7тр) Чему равен вес тачки с грузом, если сила,  F1

приложенная к рукоятке равна 350 Н? Соотношение

плеч измерьте по рисунку. 1) 100Н; 2) 350 Н;

3) 1050Н; 4) 1400Н;

        P2        d2

       

  d1

2.(1-7тр) На рисунке схематически изображена лестница АС,        A

прислоненная к стенке. Каков момент силы тяжести F,

действующей на лестницу относительно точки С?        O

1) F• OC;  2) F• OD;  3) F• AC;  4) F• DC; 

        F

  D  C

               

3.При исследовании равновесия тела, имеющего ось

вращения, ученик собрал установку, представленную

на рисунке. В какой точке необходимо подвесить груз

массой 0,1 кг, чтобы диск находился в равновесии?

1)1;  2) 2 ;  3)3;  4) 4;  4  3  2  0,1кг

       0,1 кг        

       

4. При исследовании равновесия ученик подвесил на

двух нитях груз массой 0,1 кг. Сила натяжения нити        450        В

ОА равна  1) 0,5 Н; 2) 1 Н;  3) 1,5 Н  4) 2 Н;

       А  О

       m = 0,1 кг

5. (6-07 р в) К концам рычага АВ с осью вращения в  В

точке О приложены силы F1 и F2, как  показано на

рисунке. Какие два произведения являются моментами        l3        О  l2

сил? 1) F1l1  и F2l2

2) F1l3  и F2l4

3) F1l3  и F2l2        900        l4

1) F1l1  и F2l4        

       А        l1

6.(102-6) Груз массой 120 кг медленно поднимают с        F

помощью рычага, где АВ = 1 м. Сила с которой        

действуют на рычаг по вертикали в точке С, равна 500 Н.  С

Коэффициент полезного действия рычага равен 80 %.         В

Расстояние АС равно 1) 1,9м 2) 2,4 м; 3) 3 м; 4) 5,2 м 

       А

       M

7.(101-6) Груз массой 120 кг медленно поднимают с        F

помощью рычага, где АС = 5 м. Сила с которой        

действуют на рычаг по вертикали в точке С, равна 600 Н.  С

Коэффициент полезного действия рычага равен 80 %.         В

(Отношение полезной работы механизма к затраченной работе)

Расстояние АС равно 1) 1,9м 2) 2,4 м; 3) 3 м; 4) 5,2 м  А  M

       

8. (89-6) Невесомый рычаг находится в равновесии. Сила F1 =  4 Н.,        O

ее плечо равно 15 см. Какова сила F2 , если ее плечо равно 10 см?        

1) 0,16 Н; 2) 2,7 Н; 4) 6 Н;

       F1  F2

       

       L

9(75-6)Груз массой 100 кг медленно поднимают с помощью с  b

помощью рычага. Рычаг состоит из шарнира без трения и

однородного стержня массой 40 кг и длиной 5 м. Расстояние

от оси шарнира до точки подвеса груза равно 1 м. Чтобы        М        F

поднять груз к концу рычага, надо приложить вертикальную

силу. 1) 100 Н; 2) 125 Н; 3) 200 Н; 4) 250 Н;        

  L

10(71-6) Груз массой 100 кг медленно поднимают с помощью  b  F

рычага, приложив вертикальную силы 300Н. Рычаг состоит из

шарнира без трения и однородного стержня массой 20 кг.

Расстояние от оси шарнира до точки подвеса равно 1 м.

Длина стержня равна 1) 5 м;  2) 4м; 3) 3,3 м; 4) 3 м;        М

11(80-6) На концы тонкого невесомого стержня действуют

силы F1= 6 H, и F2 = 3Н. Чтобы стержень находился в        1  2  3  4

равновесии, его следует закрепить

1) в точке 1. 2) в точке 2; 3) в точке 3; 4) в точке 4;        F2

       F1

12(325Cт) Найдите равнодействующую трех сил по 100 Н каждая, если угол между первой и второй силами равен 600, а между второй и третьей  - 900.  А  В

13(333Ст) Найдите силы, действующие на стержни АВ и ВС,  900

если  а = 600, а масса лампы 3 кг.

       С