mecanisme simple. Eficiența mecanismelor simple

1. Pârghia este în echilibru dedesubt
prin acţiunea a două forţe, dacă momentul
forță care o rotește în sensul acelor de ceasornic
săgeată, ... moment al forței de rotire
este în sens invers acelor de ceasornic.
A. este direct proporţională.
B. este invers proporţională.
C. este egal.

2. Bloc mobil...
A. da un castig in forta de 2 ori.
B. nu dă un câştig în forţă.
C. dă un câştig în forţă de 4 ori.

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

A.
b.
C.
4. Cu câtă greutate se poate ridica
folosind un bloc mobil, 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 cu un mobil
bloc până la o înălțime h = 3 m.
distanță întinsă capătul frânghiei
(orez.)?
3m.
6 m
1,5 m

A.
b.
C.
6. Determinați care este masa m
sarcină ridicată (fig. 3).
40 kg.
20 kg.
80 kg.

A.
b.
C.
7. Încărcare cântărind 1000 N cu o pârghie
ridicat la inaltimea h. Definiți locul de muncă
forța perfectă F = 200 N, h = 20 cm
(orez.).
400 J
250 J
200 J

8. Comparați
munca gravitațională cu munca
forța aplicată F (fig. 2).
A.
b.
C.
Lucrarea gravitației
Mai mult
muncă
atașat
putere:
pierdere la locul de muncă.
Lucrarea gravitației
Mai puțin
muncă
atașat
putere:
câștig la locul de muncă.
Lucrarea gravitației
este egal cu
muncă
atașat
putere:
nici un câștig, nu
pierdere la locul de muncă.

A.
b.
9. Coeficient de util
acțiunea se numește atitudine...
Muncă pentru... muncă.
util; complet.
complet; 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

corp de lucru

problemă

utilizarea TD

  • argument
  • exemplu

dezavantajos

TEMA LECȚIEI

"Eficienţă

motoare termice"

Obiectivele lecției:

Sarcina numărul 1.

Ce este un încălzitor?

transmis de încălzitor?

Sarcina numărul 1.

Determinați randamentul motorului tractorului, care, pentru a efectua o muncă de 15 MJ, trebuia să consume 1,2 kg de combustibil cu căldura specifică ardere 42 MJ.

Pentru a rezolva această problemă, trebuie să răspundeți la următoarele întrebări:

Ce este munca utilă?

Ce este un încălzitor?

Ce fel procese termice apar în încălzitor?

transmis de încălzitor?

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

Î: Ce înseamnă „Eficiența motorului tractorului este de 30%”?

  • În motorul cu ardere internă s-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 se efectuează 300 J de lucru datorită fiecărui kilojoule de energie primit de la încălzitor.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 cale?

Eficiența motoarelor moderne cu turbină cu gaz în serie

pentru diferite clase de putere

  • Eficiența poate fi egală sau mai mare de 100%?
  • Cum poate fi crescută 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: să crești Qn sau să scazi Qx? (Se efectuează analiza matematică - este mai convenabil să faceți acest lucru pe ultima formulă de eficiență)
  • Ce este mai ușor din punct de vedere tehnic (mai posibil): să crești Qн sau să scadă Qх? Cu ce ​​sunt legate aceste probleme?

ÎNTREBĂRI

MODALITĂȚI DE A SCHIMBA EFICACITATEA (încălzire)

  • APLICARE COMBUSTIBIL DE ÎNALTĂ CALITATE
  • LIPSĂ DE LUBRIFICARE ÎN PĂRȚILE DE LUCRU ALE MECANISMELOR
  • REDUCEREA TRANSFERULUI DE CĂLDURĂ PRIN PEREȚII CILINDRILOR
  • REDUCEREA TEMPERATURII „FRIGIDOR”.
  • Îmbunătățiți etanșeitatea carcasei
  • PREVENIREA SCURTĂRII VAPORILOR DE BENZINĂ DIN REZERVORUL DE COMBUSTIBIL PRIN ADsorbția ȘI ASPIRȚIA VAPORILOR ÎN SISTEMUL DE ADMISIE.

Ridică un proverb

Ce ajutăîmbunătățirea calității educației

Ce împiedicăîmbunătățirea calității educației

Sarcina pentru auto-studiu: învață partea teoretică conform rezumatului din caiet, cartea de probleme A.P. Rymkevich nr. 679, sarcina nr. 2

"Motorul termic primește 100 J de la încălzitor pentru un ciclu de lucru și dă 40 J frigiderului. Care este eficiența motorului termic?"

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




Răspundeți la întrebarea 7. De ce mânerul ușii nu este plasat 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 pentru tăierea tablei - cu mânere lungi și lame scurte? 10. Într-un atelier școlar, un băiat, pentru a prinde puternic piesa de prelucrat într-o menghină, este luat nu de mijloc, ci de marginea mânerului? De ce?




Ce lucrare se numește utilă, ce este completă? Sarcina: Un butoi care cântărește 200 kg trebuie ridicat la bordul navei 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 folosind un plan înclinat și ce pierd? 4. Încărcătoarele obțin un câștig în muncă prin utilizarea unui plan înclinat? 5. Am ținut cont de acțiunea forțelor de frecare și de rezistență la calculul lucrării? 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 completă A AA Az realizată cu ajutorul mecanismului n pp este întotdeauna ceva mai mult decât munca utilă. Ap


Coeficient de performanță (COP) Raportul dintre munca utilă și munca deplina se numește eficiența mecanismului Eficiență = Ap Az η= Ap Az 100% „acest” Eficiența nu poate fi mai mare de 1 (sau 100%), deoarece În practică, există întotdeauna forțe de rezistență.


Cum să creștem eficiența? PârghiePlan înclinat Bloc Am luat în calcul la calculul lucrării: Greutatea pârghiei? Greutatea cârligului? Frecare? Frecare între corp și plan? bloc de greutate? Greutatea frânghiei? Frecare? Pentru a crește eficiența, este necesar să reduceți frecarea și să folosiți materiale ușoare, dar puternice.


Rezolvați problema O masă de 100 kg este suspendată de brațul scurt al pârghiei. Pentru a-l ridica s-a aplicat bratului lung o forta de 250 N. Sarcina a fost ridicata cu 0,08 m, in timp ce punctul de aplicare forta motrice a scăzut cu 0,4 m. Aflați 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 \u003d Ap Az 100% Ap \u003d P h 1 Az \u003d F h 2 η \u003d m g h 1 F h% [ η ] \u003d [kg N m % P \u003d m g N kg m \u003d ] η \u003d,4 \u003d 80 % Răspuns: η = 80%



Mecanisme simple Mecanism - din cuvântul grecesc - un instrument, o structură. Mașină - de la cuvântul latin machina - construcție. Bloc - din cuvântul englezesc bloc - parte a mecanismului de ridicare sub forma unei roți cu o canelură în jurul circumferinței. Dispozitivele care servesc la transformarea forței se numesc mecanisme simple.




Mecanisme simple Un plan înclinat este folosit pentru a muta obiecte grele peste mai multe nivel inalt fără a le ridica direct. rampe, scari rulante, scari conventionale, 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 plată, 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, este este necesar să se coboare perpendiculara de la punctul de sprijin la linia de acţiune a forţei Forţa Perpendiculară


Condiţii de echilibru a pârghiei Pârghia este în echilibru atunci când forţele care acţionează asupra sa sunt invers proporţionale cu umerii acestor forţe l 2 = 2 F 2 = 3 l 1 = 3 F 1 = 2 Această regulă a fost stabilită de Arhimede. Conform legendei, el a exclamat: „Dă-mi un punct de sprijin și voi ridica Pământul”


Condiții de echilibru a pârghiei 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 pârghiei la bloc Blocul fix M = F2r = P2r nu dă un câștig în lucru, servește doar la schimbarea direcției acțiunii forței Blocul în mișcare M = F r = Pr/2 F = P /2 dă un câștig în forță de 2 ori Blocul fix la nu modifică poziția axei de rotație în timpul funcționării Blocul mobil se mișcă în timpul funcționării Braț de forță l = 2r Braț de forță l = r


Combinând un anumit număr de blocuri mobile și fixe, puteți obține un câștig semnificativ în rezistență, iar în structuri mai complexe, un arbitrar




Eficiența mecanismului Acest sau acel mecanism este necesar, în cele din urmă, pentru a face treaba. Munca utilă A n este munca de care avem nevoie. Munca depusă la ridicare este întotdeauna mai utilă Lucrări pentru a depăși gravitația: A \u003d mgh Când ridicăm o sarcină, depășim gravitația frânghiei, frecarea, gravitatea altor dispozitive.






O selecție de sarcini în cinematică (din sarcinile GIA gg.) Luați în considerare sarcinile:


GIA Care dintre mecanismele simple poate oferi un câștig mai mare în lucrul unei pârghii, a unui plan înclinat sau a unui bloc mobil? 1) o pârghie 2) un plan înclinat 3) un bloc mobil 4) niciun mecanism simplu nu oferă un câștig în lucru


GIA Lever oferă un câștig în putere de 5 ori. Care este câștigul sau pierderea la distanță? 1. câștigă de 5 ori 2. fără câștig sau pierdere 3. pierde de 5 ori 4. câștigă sau pierde în funcție de viteza de mișcare


USE-2002 A3. Două forțe acționează asupra pârghiei, ale căror brațe sunt egale cu 0,1 m și 0,3 m. Forța care acționează asupra brațului scurt este de 3 N. Cu ce ​​trebuie să fie egală forța care acționează asupra brațului lung pentru ca pârghia să fie in balanta? 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


USE-2003 A4. Figura prezintă o tijă subțire fără greutate, căreia îi sunt aplicate forțele F 1 \u003d 100 N și F 2 \u003d 300 N la punctele 1 și 3. În ce punct ar trebui să fie amplasată axa de rotație astfel încât tija să fie în echilibru? Axa de rotație 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 unei bare cu masa de 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 Nm 4,0,60 Nm


Literatură 1. Gutnik, E. M., Fizică. clasa a 7-a. Tutorial pentru scoli de invatamant general/ E. M. Gutnik, A. V. Peryshkin. - M.: Dropia, - 302 p. 2. Zorin, N.I. GIA Fizica. Sarcini de instruire: Nota 9 / N.I. Zorin. – M.: Eksmo, – 112 p. - (Certificare de stat (finală) (într-o formă nouă). 3. Kabardin, O.F. Fizică. Clasa a 9-a: colecție itemii de testare pentru pregătirea certificării finale pentru cursul școlii principale / O.F. Kabardin. - M .: Dropia, - 219 s; 4. Plan înclinat. Fizica tare pentru curioși. /[Resursa electronică]// 5. Mecanisme simple. Fizica tare pentru curioși. /[Resursa electronică]// Munca forțată. Putere. Mecanica. Fizică. /[Resursa electronica]// html html 7. Munca. 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 GIA / /[Resursă electronică]// Institutul Federal de Măsurări Pedagogice. Materiale de măsurare de control (CMM) Fizica examenului unificat de stat //[Resursa electronică]//

Obiective: educaționale: formarea deprinderilor de determinare experimentală a eficienței și câștigului în forța unui plan înclinat; să consolideze abilitățile de măsurare a forțelor cu ajutorul unui dinamometru; educațional: formarea abilităților de comunicare ale lucrului în echipă (respect reciproc, asistență și sprijin reciproc). dezvoltarea: pentru a dezvolta abilitățile de gândire și 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.

(greacă "mekhane" - mașină, unealtă)

mecanism simplu- plan înclinat.


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

este rostogolit sau târât la aceeași înălțime de-a lungul unui plan înclinat.


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

Câștigul în forță nu apare „degeaba”: trebuie să te rostogolești în butoaie

pe un drum mai lung.



Planul înclinat este indispensabil!

Planul înclinat este inutil!


Sarcina noastră:

construiți un plan înclinat;


munca mecanica: A = Fs

muncă utilă este munca necesară ridicării unui corp la înălțime 𝗵.

Lucrul este realizat de o forță îndreptată în sus și egală în valoare absolută cu forța gravitațională.


Muncă cheltuită este munca efectuată pe un plan înclinat.

Munca este realizată de forța cu care tragem corpul în sus de-a lungul planului înclinat - Fthrust.

Calea parcursă de corp este lungimea planului înclinat 𝓵 :


Factorul de eficiență (COP):

𝝶 = · 100 %

Câștig de putere k:

𝗸 =


Cum măsurăm gravitația?

Cum măsurăm forța de tracțiune?


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

Valoarea diviziunii:

C. d. = = 0,1


𝓵 , m

𝓵 , m

𝝶 , %

𝝶 , %

1 rând: h = 7 cm

Al 2-lea rând: 𝗵 = 10 cm

Al 3-lea rând: 𝗵 = 15 cm


Conchidem (general):

-despre dependenţa randamentului planului înclinat

din unghiul de înclinare a acestuia;

- de dependența câștigului în forța planului înclinat de unghiul de înclinare a acestuia.