Mecanisme simple. Eficiența mecanismelor simple

1. Pârghia este în echilibru dedesubt
prin acţiunea a două forţe, dacă momentul
rotindu-l forțat în sensul acelor de ceasornic
săgeată, ... momentul de rotație al forței
este în sens invers acelor de ceasornic.
A. direct proporţională.
B. invers proporţional.
C. egal.

2. Bloc mobil...
A. da un castig in forta de 2 ori.
B. nu asigură un câștig în putere.
C. da un castig in forta de 4 ori.

3. Cu ajutorul unei pârghii, muncitorul ridică
sarcina de 200 kg. Ce putere are
se aplică umărului mai mare
pârghie de 2 m lungime, dacă este mai mică
umărul este egal cu 0,5 m?
A. 200 N.
B. 400 N.
C. 500 N.

A.
B.
C.
4. Din câtă greutate se poate ridica
folosind un bloc în mișcare, aplicând
forta 200 N?
200 N.
400 N.
100 N.

A.
B.
C.
5. Aplicând o forță F = 100 N, o sarcină de masă
m ridicat folosind un mobil
bloc până la o înălțime h = 3 m
distanță întinde capătul frânghiei
(orez.)?
3m.
6 m.
1,5 m.

A.
B.
C.
6. Să se determine cu ce este egală masa m
sarcină ridicată (fig. 3).
40 kg.
20 kg.
80 kg.

A.
B.
C.
7. Sarcina de 1000 N folosind o pârghie
ridicat la o înălțime h. Definiți locul de muncă
forța perfectă F = 200 N, h = 20 cm
(orez.).
400 J.
250 J.
200 J.

8. Comparați
munca de gravitate cu munca
forța aplicată F (fig. 2).
A.
B.
C.
Munca gravitatiei
Mai mult
muncă
atașat
putere:
pierdere la locul de muncă.
Munca gravitatiei
Mai puțin
muncă
atașat
putere:
câștigând la serviciu.
Munca gravitatiei
egal cu
muncă
atașat
putere:
nu există câștig sau
pierdere la locul de muncă.

A.
B.
9. Factorul de eficiență
acțiunea se numește atitudine...
Muncă pentru... muncă.
util; complet.
deplin; util.

A.
B.
10. În practică, perfect cu
folosind mecanismul de lucru complet
întotdeauna... muncă utilă.
Mai puțin.
Mai mult.

Schema schematică a unui motor termic

Încălzitor T1

Frigider T2

Lichidul de lucru

problemă

utilizarea TD

  • argument
  • exemplu

neprofitabile

TEMA LECȚIEI

"Eficienţă

motoare termice"

Obiectivele lecției:

Sarcina nr. 1.

Ce este un încălzitor?

transmis de încălzitor?

Sarcina nr. 1.

Determinați eficiența unui motor de tractor, care a necesitat 1,2 kg de combustibil pentru a efectua 15 MJ de lucru. căldura specifică ardere 42 MJ.

Pentru a rezolva această problemă, este necesar să răspundeți la întrebările:

Ce este munca plină de satisfacții?

Ce este un încălzitor?

Care procese termice apar în încălzitor?

transmis de încălzitor?

Care dintre cele trei formule de eficiență este mai bine să folosiți în acest sens

Întrebare: Ce înseamnă „eficiența motorului tractorului este de 30%”?

  • Motorul cu ardere internă a consumat 0,5 kg de combustibil, a cărui putere calorică era de 46 × 106 J/kg, în timp ce motorul a efectuat 7 × 106 J de muncă utilă. Care este eficienta lui?
  • Într-un motor termic, pentru fiecare kilojoule de energie primit de la încălzitor, se efectuează 300 J de lucru. Determinați eficiența mașinii.
  • Puterea utilă a motoarelor aeronavei este de 2300 kW. Care este randamentul motoarelor dacă la o viteză medie de 250 km/h consumă 288 kg de kerosen la 100 km de parcurs?

Eficiența motoarelor moderne cu turbină cu gaz în serie

pentru diferite clase de putere

  • Eficiența poate fi egală sau mai mare de 100%?
  • Cum poți crește eficiența?
  • O creștere a Qn va duce la o creștere a muncii utile? Pentru a crește eficiența?
  • O scădere a Qx va duce la o creștere a muncii utile? Pentru a crește eficiența?
  • Ce este mai profitabil: creșterea Qn sau scăderea Qx? (Efectuați o analiză matematică - este mai convenabil să faceți acest lucru folosind cea mai recentă formulă de eficiență)
  • Ce este mai ușor din punct de vedere tehnic (mai posibil): creșterea Qn sau scăderea Qx? Cu ce ​​sunt asociate aceste probleme?

ÎNTREBĂRI

MODALITATE DE SCHIMBAREA EFICIENȚEI (încălzire)

  • UTILIZAREA COMBUSTIBILULUI DE ÎNALTĂ CALITATE
  • LIPSĂ DE LUBRIFICARE ÎN PĂRȚILE DE FUNCȚIONARE ALE MECANISMELOR
  • REDUCEREA TRANSFERULUI DE CĂLDURĂ PRIN PEREȚII CILINDRILOR
  • REDUCEREA TEMPERATURII FRIGIDERULUI
  • Îmbunătățiți etanșeitatea carcasei
  • PREVENIREA SCURTĂRII VAPORILOR DE BENZINĂ DIN REZERVORUL DE COMBUSTIBIL PRIN ADsorbția ȘI ASPIRȚIA VAPORILOR ÎN SISTEMUL DE ADMISIE.

Alege un proverb

Ce ajutăîmbunătățirea calității educației

Ce interfereazăîmbunătățirea calității educației

Temă de auto-studiu: învață partea teoretică din notele dintr-un caiet, cartea de probleme A.P. Rymkevich nr. 679, problema nr. 2

„În timpul unui ciclu de funcționare, un motor termic primește 100 J de la încălzire și dă 40 J frigiderului. Care este eficiența unui motor termic?”

În plus: evaluați eficiența unui motor diesel marin (vezi mai jos)




Răspundeți la întrebarea 7. De ce mânerul ușii nu este situat în mijlocul ușii, ci mai aproape de marginea acesteia? 6. Dacă doi tipi de greutăți diferite se leagăn pe o scândură aruncată peste un buștean, ar trebui să stea la aceeași distanță de suport? 8. De ce are lame o piuliță?


9. De ce se folosesc foarfecele cu mânere scurte și lame lungi pentru tăierea hârtiei și țesăturii și cu mânere lungi și lame scurte pentru tăierea tablei? 10. În atelierul școlii, pentru a strânge strâns piesa de prelucrat într-o menghină, se apucă un băiat de marginea mânerului mai degrabă decât de mijloc? De ce?




Care lucrare se numește utilă și care este completă? Sarcină: Un butoi care cântărește 200 kg trebuie să fie ridicat la bordul unei nave la o înălțime de 10 m Întrebări: 1. Ce lucru trebuie făcut pentru a finaliza sarcina? A = Fs = m g s = 200 kg 10 N/kg 10 m = J Munca care trebuie făcută direct pentru a îndeplini o anumită sarcină se numește UTIL. 2. De ce încărcătoarele folosesc un plan înclinat? 3. Ce câștigă încărcătoarele când folosesc un plan înclinat și ce pierd? 4. Beneficiază încărcătoarele de lucru prin folosirea unui plan înclinat? 5. Am ținut cont de acțiunea forțelor de frecare și de rezistență la calculul muncii? 6. Este necesar în practică să se facă muncă suplimentară pentru a depăși forțele de frecare și rezistență? Ce lucru trebuie făcut în practică? În practică, munca totală A AA Az efectuată folosind mecanismul p pp este întotdeauna puțin mai mare decât munca utilă. Sus


Coeficient de eficiență (eficiență) Raportul dintre munca utilă și de locuri de muncă cu normă întreagă se numește factorul de eficiență al mecanismului Eficiență = Ap Az η = Ap Az 100% „eta” Eficiența nu poate fi mai mare de 1 (sau 100%), deoarece în practică, forțele de rezistență funcționează întotdeauna.


Cum să creștem eficiența? Pârghie Plan înclinat Bloc Am luat în calcul la calculul lucrării: Greutatea pârghiei? Greutatea cârligului? Frecare? Frecare între corp și plan? Greutatea blocului? Greutatea frânghiilor? Frecare? Pentru a crește eficiența este necesar să reduceți frecarea și să folosiți materiale ușoare, dar durabile


Rezolvați problema O sarcină cu o greutate de 100 kg este suspendată de brațul scurt al unei pârghii. Pentru a-l ridica s-a aplicat o forță de 250 N pe brațul lung. Sarcina a fost ridicată cu 0,08 m, iar punctul de aplicare forta motrice scăzut cu 0,4 m Găsiți eficiența pârghiei. m = 100 kg g = 9,8 N/kg F = 250 N h 1 = 0,08 m h 2 = 0,4 m η = ? F h1h1 h2h2 η = Ap Az 100% Ap = P h 1 Az = F h 2 η = m g h 1 F h % [ η ] = [ kg N m % P = m g N kg m = % ] η = ,4 = 80 % Răspuns: η = 80%



Mecanisme simple Mecanism - din cuvântul grecesc - unealtă, structură. Mașină - din cuvântul latin machina - structură. Bloc - din cuvântul englezesc bloc - parte a unui mecanism de ridicare sub forma unei roți cu o canelură în jurul circumferinței sale. Dispozitivele folosite pentru a converti forța se numesc mecanisme simple




Mecanisme simple Un plan înclinat este folosit pentru a deplasa mai mult obiectele grele nivel inalt fără a le ridica direct. rampe, scări rulante, scări obișnuite, benzi transportoare. Dacă trebuie să ridicați o încărcătură la o înălțime, este întotdeauna mai ușor să utilizați o pantă ușoară decât una abruptă: cu cât panta este mai abruptă, cu atât este mai ușor să faceți această lucrare.




Brațul de forță Cea mai scurtă distanță dintre punct de sprijin și linia dreaptă de-a lungul căreia forța acționează asupra pârghiei se numește braț de forță Braț de forță F 2 Braț de forță F 1 Braț de forță F 2 Pentru a găsi brațul de forță, din punctul de sprijin, coborâți o perpendiculară pe linia de acțiune a forței Punct de sprijin Linia forțelor de acțiune Perpendiculară


Condiţii pentru echilibrul unei pârghii O pârghie este în echilibru atunci când forţele care acţionează asupra ei sunt invers proporţionale cu braţele acestor forţe l 2 = 2 F 2 = 3 l 1 = 3 F 1 = 2 Această regulă a fost stabilită de Arhimede. Potrivit legendei, el a exclamat: „Dă-mi un punct de sprijin și voi ridica Pământul”.


Condiții pentru echilibrul unei pârghii Echilibrul unui corp rigid sub acțiunea a trei forțe. Pentru ca un corp care nu se rotește să fie în echilibru, este necesar ca rezultanta tuturor forțelor aplicate corpului să fie egală cu zero. Când se calculează rezultanta, toate forțele sunt reduse la un punct C






Aplicarea echilibrului unei pârghii pe un bloc Blocul fix M = F2r = P2r nu dă un câștig în lucru servește doar la schimbarea direcției forței Blocul mobil M = F r = Pr/2 F = P/2 dă un câștig în forță de 2 ori Bloc fix cu în timpul funcționării, nu modifică poziția axei de rotație Blocul mobil se deplasează în timpul funcționării Brațul forței l = 2r


Combinând un anumit număr de blocuri mobile, puteți obține un câștig în forță de blocuri fixe de 4 ori combinație simplă de scripete a unui grup de blocuri mobile și fixe, atunci câștigul în forța de tracțiune este uniform, iar în modelele mai complexe arbitrar




Eficiența unui mecanism Unul sau altul mecanism este în cele din urmă necesar pentru a efectua munca. Muncă utilă A p este munca de care avem nevoie. Munca petrecută la ridicare se dovedește întotdeauna a fi mai utilă Lucrări pentru a depăși forța gravitațională: A = mgh La ridicarea unei sarcini, depășim forța gravitațională a frânghiei, forța de frecare, forța gravitațională a altor dispozitive Caracteristica mecanismului, care determină ce proporție din munca utilă constituie totalul, se numește factor de eficiență






O selecție de sarcini de cinematică (din sarcinile Academiei de Științe de Stat Să luăm în considerare sarcinile:


GIA Care dintre mecanismele simple poate da un câștig mai mare în funcționare: o pârghie, un plan înclinat sau un bloc mobil? 1) pârghie 2) plan înclinat 3) bloc mobil 4) nici un singur mecanism simplu nu oferă un câștig în lucru


Pârghia GIA oferă un câștig de 5 ori în putere. Care este câștigul sau pierderea la distanță? 1. câștigând de 5 ori 2. nici câștigând, nici pierzând 3. Pierzând de 5 ori 4. Câștigând sau pierzând în funcție de viteza de mișcare


Examenul de stat unificat-2002 A3. Pârghia este acționată de două forțe, ale căror brațe sunt egale cu 0,1 m și 0,3 m Forța care acționează asupra brațului scurt este egală cu 3 N. Cu ce ​​ar trebui să fie egală forța care acționează asupra brațului lung pentru pârghie. sa fie in echilibru? 1,1 N 2,6 N 3,9 N 4,12 N F 1 d 1 = F 2 d 2 3 N 0,1 m = F 2 0,3 m


Examenul de stat unificat 2003 A4. Figura prezintă o tijă subțire fără greutate căreia i se aplică forțe F 1 = 100 N și F 2 = 300 N în punctele 1 și 3. În ce punct ar trebui să fie amplasată axa de rotație pentru ca tija să fie în echilibru? Axa de rotație este fixă


2005 A4 (DEMO). Sarcina A a macaralei de sondă (vezi figura) echilibrează greutatea cupei, egală cu 100 N. (Se consideră pârghia fără greutate.) Greutatea încărcăturii este de 1,20 N 2,25 N N N


2008 A5 (DEMO). La efectuarea lucrărilor de laborator, elevul stabilește un plan înclinat la un unghi de 60 față de suprafața mesei. Lungimea planului este de 0,6 m Momentul de greutate al unui bloc de masă 0,1 kg față de punctul O când trece de mijlocul planului înclinat este de 1,0,15 N m 2,0,30 N m 3,0,45 N m 4,0. .60 N m


Literatură 1.Gutnik, E.M., Fizică. clasa a 7-a. Tutorial pentru scoala secundara/ E. M. Gutnik, A. V. Peryshkin. - M.: Butarda, – 302 p. 2.Zorin, N.I. GIA Fizica. Sarcini de pregătire: clasa a IX-a / N.I. Zorin. – M.: Eksmo, – 112 p. – (Certificare de stat (finală) (într-o formă nouă). 3. Kabardin, O.F. Fizică. Clasa a IX-a: colecție sarcini de testare pentru pregătirea pentru certificarea finală pentru cursul școlar de bază / O.F. Kabardin. – M.: Butarda, – 219 s; 4. Plan înclinat. Fizica tare pentru curioși. /[Resursa electronică]// 5. Mecanisme simple. Fizica tare pentru curioși. /[Resursă electronică]// Muncă de forță. Putere. Mecanica. Fizică. /[Resursa electronica]// html html 7.Work. Unități de lucru. / Colecție unificată de resurse educaționale digitale / [Resursă electronică] / 95ff c9a66/5_1. sw 8. Institutul Federal de Măsurători Pedagogice. Materiale de măsurare de control (CMM) Fizică Academia de Științe de Stat / /[Resursă electronică]// Institutul Federal de Măsurări Pedagogice. Materiale de măsurare de control (CMM) Examinare de stat unificată pentru fizică //[Resursă electronică]//

Obiective: educaționale: dezvoltarea abilităților în determinarea experimentală a eficienței și câștigarea forței unui plan înclinat; consolidarea abilităților de măsurare a forțelor folosind un dinamometru; educațional: dezvoltarea abilităților de comunicare pentru lucrul în echipă (respect reciproc, asistență și sprijin reciproc). de dezvoltare: dezvoltarea gândirii și abilităților practice ale elevilor. Dotare: laborator: riglă de lemn, bloc de lemn, dinamometru, trepied; proiector, ecran, laptop.

Vizualizați conținutul documentului
„Prezentare pentru lecția „Măsurarea eficienței unui plan înclinat.” clasa a 7-a."


Din cele mai vechi timpuri

Pentru a-și facilita munca, o persoană folosește diverse mecanisme.

(„mechane” în limba greacă - mașină, unealtă)

Mecanism simplu - plan înclinat.


În loc să ridici o sarcină grea la o anumită înălțime,

este rulat sau tras la aceeași înălțime de-a lungul unui plan înclinat.


Este întotdeauna mai ușor să profitați de o pantă blândă decât de una abruptă.

Un câștig în forță nu vine „degeaba”: trebuie să te rostogolești în butoaie

pe un drum mai lung.



Planul înclinat este de neînlocuit!

Planul înclinat este inutil!


Sarcina noastră:

construiți un plan înclinat;


Munca mecanica: A = Fs

Munca utila este munca necesară ridicării unui corp la înălțime 𝗵.

Lucrul este efectuat de o forță îndreptată în sus și egală ca mărime cu forța gravitațională.


Munca cheltuită - Aceasta este munca efectuată folosind un plan înclinat.

Forța cu care tragem corpul în sus de-a lungul planului înclinat funcționează - Fthrust.

Calea parcursă de corp este lungimea planului înclinat 𝓵 :


Factorul de eficiență (eficiență):

𝝶 = · 100 %

Câștig în putere k:

𝗸 =


Cum măsurăm gravitația?

Cum măsurăm forța de tracțiune?


∣ ∣∣∣∣ ∣ ∣∣∣∣ ∣ ∣∣∣∣ ∣ ∣∣∣∣ ∣ ∣∣∣∣ ∣ ∣∣∣∣ ∣ ∣∣∣∣ ∣ ∣∣∣∣ ∣

Valoarea diviziunii:

C.d. = = 0,1


𝓵 , m

𝓵 , m

𝝶 , %

𝝶 , %

primul rând: h = 7 cm

Al 2-lea rând: 𝗵 = 10 cm

Al 3-lea rând: 𝗵 = 15 cm


Să tragem o concluzie (general):

- despre dependenţa eficienţei unui plan înclinat

din unghiul de înclinare a acestuia;

-despre dependența câștigului în forța unui plan înclinat de unghiul de înclinare a acestuia.