Наглядная физика. Работа и мощность. Энергия. Простые механизмы
ИНТЕРАКТИВНЫЕ МОДЕЛИ
1. Превращение механической энергии в системе тел
2. Превращение механической энергии тела.
3. Превращение энергии. Гидроэлектростанция
4. Равновесие рычага на опоре
5. Равновесие рычага на оси
6. Система блоков
7. Правило моментов
Рычаг – это твердое тело, которое может поворачиваться вокруг оси или опоры. Используя рычаг для подъема груза можно получить выигрыш в силе, т.е. прикладывая малую силу можно поднять груз с большим весом. Модель наглядно демонстрирует условие равновесия рычага при различном размещении грузов на рычаге.
Рычаг - это любое твердое тело, которое может поворачиваться относительно оси или опоры. Используя рычаг для подъема груза можно получить выигрыш в силе, т.е. прикладывая малую силу можно поднять груз с большим весом. Если на рычаг действуют несколько сил, то результат действия каждой из них зависит не только от значения силы F но и от длины плеча l силы, т.е. от момента силы M = F· l. Под длиной плеча понимают кратчайшее расстояние от точки опоры (оси) до линии действия силы. Момент силыM = F· l - это произведение модуля силы на ее плечо. Одни силы стремятся повернуть рычаг по ходу часовой стрелки и их моменты условно принимаются за положительные. Моменты же сил, поворачивающих рычаг против хода часовой стрелки, считаются отрицательными. Из сравнения моментов следует, что при подъеме груза с использованием рычага выигрыш в приложенной силе будет во столько раз, во сколько плечо этой силы больше плеча веса груза. Чтобы рычаг находился в равновесии необходимо, чтобы алгебраическая сумма моментов всех сил, приложенных к нему, равнялась нулю:
Блоки представляют собой разновидность рычага. Неподвижный блок – это равноплечий рычаг, поэтому он не дает выигрыша в силе (плечи сил равны). Подвижный блок – это рычаг, причем плечи действующих на него сил отличаются. Модель позволяет экспериментировать с системой подвижных и неподвижных блоков. Блоки представляют собой разновидность рычага. Неподвижный блок (ось блока закреплена) - это равноплечий рычаг. Если использовать систему подвижных и неподвижных блоков, то можно получить достаточно большой выигрыш в силе. Например, при подъеме груза весом Р с помощью системы блоков, в которую входят 3 подвижных блока, приложенная сила будет примерно в 8 раз меньше веса груза, т.е.
Поэтому он не дает выигрыша в силе (плечи сил равны). Подвижный блок (ось блока при подъеме груза движется вместе с блоком) - это рычаг, причем плечи действующих на него сил отличаются в 2 раза. Значит и выигрыш в силе подвижный блок дает в 2 раза. 
Если на тело, закрепленное на оси, действует несколько сил, то результат действия каждой из них зависит не только от значения силы F, но и от длины плеча l силы, т.е. от момента силы M = F· l . Под длиной плеча понимают кратчайшее расстояние от оси до линии действия силы. Момент силы M = F· l - это произведение модуля силы на ее плечо. Одни силы стремятся повернуть рычаг по ходу часовой стрелки и их моменты условно принимаются за положительные. Моменты же сил, поворачивающих рычаг против хода часовой стрелки, считаются отрицательными. Чтобы тело, закрепленное на оси, находилось в равновесии необходимо, чтобы алгебраическая сумма моментов всех сил, приложенных к нему, равнялась нулю:
Момент силы – это произведение модуля силы на её плечо. Модель демонстрирует правило моментов: чтобы тело, закрепленное на оси, находилось в равновесии необходимо, чтобы алгебраическая сумма моментов всех сил, приложенных к телу, равнялась нулю.