на рисунке 54 показан рабочий удерживающий доску в каком случае он прикладывает меньшую силу

, Вопросы.

1. Пользуясь рисунками 21, 22 и 23, расскажите, как проводились изображенные на них опыты и какие выводы были сделаны на основании полученных результатов.

Описание опыта см. стр. 48-49. Во всех опытах с помощью двух динамометров измеряются силы, с которыми два тела действуют друг на друга. Вывод: два тела действуют друг на друга с силами равными по величине и противоположными по направлению.

2. Как читается третий закон Ньютона? Как он записывается математически?

3. Что можно сказать об ускорении, которое получает Земля при взаимодействии с идущем по ней человеком? Ответ обоснуйте.

4. Приведите примеры, показывающие, что силы, возникающие в результате взаимодействия двух тел, одинаковы по своей природе.

Космические тела (планеты, спутники, Солнце) взаимодействуют друг с другом посредством сил всемирного тяготения. Магниты притягиваются или отталкиваются из за магнитных сил.

5. Почему неверно говорить о равновесии сил, возникающих при взаимодействии тел?

Так как силы приложены к разным телам, то они не уравновешивают друг друга. Равные по модулю и противоположно направленные силы уравновешивают друг друга, если они приложены к одному телу.

1. На рисунке 24 изображён лежащий на доске камень. Сделайте в тетради такой же рисунок и изобразите стрелочками две силы, которые по третьему закону Ньютона равны друг другу. Что это за силы? Обозначьте их.

2. Будет ли превышен предел измерений динамометра Д, изображенного на рисунке 25, если он рассчитан на измерение сил до 100 Н включительно?

Предел измерений динамометра не будет превышен, т.к. в итоге на него действует сила 80 Н.

Источник

На рисунке 54 показан рабочий удерживающий доску в каком случае он прикладывает меньшую силу

Второй, третий, четвертый.

Второй.

Кольцо будет находиться в равновесии (будет покоиться пли двигаться равномерно и прямолинейно).

Первый и пятый случаи невозможны.

Равнодействующая выражается отрезком длиной 6а и направлена по средней диагонали.

См. рисунок 314.

Уменьшение плеча рычага дает возможность увеличить вес поднимаемого груза.

Чтобы не создавать опрокидывающего машину в вертикальной плоскости и поворачивающего ее в горизонтальной плоскости моментов сил, которые могут возникнуть при торможении передних колес.

Продолжив прямую действия силы, можно убедиться, что на катушки действуют противоположно направленные моменты сил. Одна катушка будет вращаться по часовой стрелке и покатится вправо, вторая катушка будет вращаться против часовой стрелки и покатится влево.

Во втором случае потребуется вдвое меньшая сила, так как мгновенная ось вращения колеса проходит через точку касания его с рельсом.

Ветер создает дополнительный вращающий момент, тем самым уменьшает устойчивость стогометателя.

При торможении автомобиля на задние колеса со стороны земли действует сила трения F (рис. 315). Чтобы рассмотреть влияние этой силы на движение центра тяжести автомобиля, приложим к центру тяжести силы F₁ и F₂ равные по величине силе F и направленные параллельно ей (от приложения двух равных и противоположных сил движение не изменится). Три силы F₁, F₂ и F можно рассматривать как тормозящую силу F₁ и пару сил F и F₂. Пара сил вызывает вращение в направлении, указанном стрелкой. Легко показать, что результат будет такой же, если тормоза действуют на передние колеса.

Во время торможения ось вагона (колесная пара движется с меньшей скоростью, чем коробка вагона. Вследствие инерции коробка вагона обгоняет ось и несколько опускается вниз (особенно в передней части), деформируя рессоры (при этом в большей степени деформируется передняя рессора).В момент остановки рессоры возвращаются в свое нормальное положение, отбрасывая коробку вагона и находящихся в нем пассажиров несколько вверх и назад.

а) Колесо вагона во время ускорения поезда увеличивает свою скорость.
б) Шарик замедленно катится по горизонтальной плоскости.

Если стержень ВС (рис. 316) удерживать за середину О, то необходимо прилагать силу, равную силе тяжести стержня Р. Если же стержень удерживать за конец в горизонтальном положении силами F₁ и F₂, то необходимо уравновесить момент, создаваемый силой тяжести стержня. Так как плечо АВ удерживающей силы F, меньше половины длины стержня, то удерживающая сила должна быть больше силы тяжести стержня Р.

См. рисунок 317.

Редкие движения ног конькобежца вызывают появление моментов сил, стремящихся повернуть его корпус вокруг вертикальной оси. Поэтому конькобежец в такт движению ног размахивает руками так, чтобы движением рук создать моменты сил, противодействующих моментам сил, обусловленных движением ног, и компенсирующие их.

Проекция силы, приложенной к веревке, на направление движения.

Нет, так как нет силы, которая уравновесила бы момент силы тяжести относительно ребра В.

Источник

Применение закона равновесия рычага к блоку. «Золотое правило» механики

Решебник к сборнику задач по физике для 7- 9 классов, Перышкин А.В.

596. Может ли человек массой 70 кг поднять и удерживать груз массой 90 кг при помощи неподвижного блока?
Нет не может. Неподвижный блок не дает выигрыша в силе.

597. Какое давление на землю производит строитель массой 65 кг, равномерно поднимая на неподвижном блоке мешок с песком массой 40 кг?

598. Кирпичи подняли на высоту 2 м при помощи неподвижного блока. Какой путь прошел свободный тяговый конец каната?

599. На подвижном блоке равномерно поднимают груз 50 кг (рис. 74). Какая сила приложена к оси неподвижного блока? К крючку, к которому привязан правый конец веревки? К оси подвижного блока?

600. Грузчик поднял багаж на высоту 2 м с помощью подвижного блока, приложив к свободному концу веревки силу 600 Н. Вычислите (не учитывая силу трения) совершенную им работу.

601. Веревка выдерживает максимальную нагрузку 2 кН. Можно ли при помощи блоков поднимать на данной веревке груз массой 4 кН? Как это сделать?

602. Может ли рабочий при помощи системы блоков поднять груз массой 300 кг, прилагая силу 500 Н? как это сделать?

603. Ворот состоит из вала и колеса, насаженного на этот вал (рис. 75). Диаметр вала ворота d=0,2 м, диаметр колеса ворота D=2 м. Какой выигрыш в силе дает такой ворот?

604. Каким должно быть отношение диаметров колеса и вала ворота, чтобы с его помощью можно было получить выигрыш в силе в 10 раз?
Диаметр колеса должен быть в 10 раз больше диаметра вала.

605. Длина ледяной горы 20 м, а высота 4 м. Какую надо совершить работу, чтобы на эту гору поднять сани массой 15 кг? Какая сила требуется для подъема саней?

606. При помощи винтового домкрата поднимают груз массой 2 т. Определить силу, приложенную к концу рукоятки домкрата, если при подъеме груза на 1 мм конец рукоятки придвигается на 25 см.

607. При помощи винтового пресса сгибают рельс (рис. 76). Определить силу, нажимающую на рельс, если винт поворачивается рукояткой, конец которой проходит расстояние в 1 м, в то время как винт передвигается на 0,5 см. На конец рукоятки действует сила в 200 Н.

608. Почему удобнее нести два ведра с водой, чем одно?

Симметричная нагрузка не перевешивает какую-либо сторону тела, позволяет сохранять ровную осанку и без лишних усилий удерживать вертикальное положение.

609. Почему человек, несущий на спине тяжесть, наклоняется вперед?

Груз тянет человека назад, и для сохранения равновесия человек намеренно или неосознанно наклоняется вперед.

610. Почему воз с сеном менее устойчив, чем без сена?

Центр тяжести телеги с сеном выше, чем без сена. Любой незначительный наклон приводит к значительному смещению центра тяжести и уменьшению устойчивости.

611. На рисунке 77 изображен однородный шар в двух равновесных положениях. Каково равновесие шара в этих положениях и почему?

В положении II шар находится в устойчивом равновесии. Находясь в ложбинке, при незначительном отклонении, он вернется в исходное положение.
В положении I шар находится в неустойчивом равновесии. При отклонении от данного положения шар самостоятельно не вернется в исходную точку.

612. Каково равновесие неоднородного шара в положениях, изображенных на рисунке 78 (заштрихованная половина шара изготовлена из более плотного вещества)?

Шар I находится в положении неустойчивого равновесия. Незначительное внешнее воздействие выведет его из этого положения.
Шар II находится в положении устойчивого равновесия. Незначительные воздействия не выведут систему из равновесия.

613. В каком положении равновесия находится карандаш на рисунке 79? Почему?

Карандаш находится в положении неустойчивого равновесия. Малейшее внешнее воздействие выведет карандаш из положения равновесия.

614. Какое положение кирпича, изображенного на рисунке 80, самое устойчивое? Наименее устойчивое? Почему?

Самое устойчивое положение – С, потому что центр тяжести ближе всего к поверхности и площадь соприкосновения самая большая.
Самое неустойчивое положение – А, потому что центр тяжести дальше всего от поверхности и площадь соприкосновения с полом самая маленькая.

615. Два шара весом 50 Н и 20 Н скреплены стержнем длиной 60 см и весом 10 Н. Радиус большего шара 4 см, меньшего 2 см. Найдите общий центр тяжести.

616. Найдите построением центр тяжести однородной пластинки, имеющей форму ромба. Толщина пластинки везде одна и та же.

Источник

Работа, мощность, энергия

Рабочая тетрадь по физике 7 класс Т.А. Ханнанова (к учебнику А.В. Перышкина)

Задание 55.1 Заполните пропуски в тексте, используя слова: тело; сила; работа.

Задание 55.2 Штангист совершает различные действия. Поставьте знак «+», если в описанной ситуации штангист совершает над штангой положительную работу, знак «–» – если отрицательную, и число «0», если работа над штангой не совершается.

Задание 55.3 При помощи механизма равномерно поднимают груз вертикально вверх на высоту 2 м, прикладывая силу 500 Н. какую работу при этом совершает приложенная к грузу сила?

Задание 55.4 Мраморную плиту объёмом 2 м3 равномерно поднимают вверх на высоту 4 м с помощью троса. Какую работу при этом совершает сила тяжести, действующая на плиту?

Задание 55.5 Запишите значения работы в указанных единицах.

Задание 55.6 Какую работу совершит мальчик, равномерно переместив санки на расстояние 5 м, прикладывая в горизонтальном направлении силу 3 Н? какую работу при этом совершит сила трения, действующая на санки?

Задание 56.1 Какова средняя мощность силы, если:

Задание 56.2 Выберите правильное утверждение.

Задание 56.3. Сравните мощности двух механизмов, выразив вначале их значения в единицах СИ, а затем поставив между ними подходящие по смыслу знаки.

Задание 56.4. Мощность ракетного двигателя 15 000 кВт. Какую работу он совершает за 10 с полёта?

Задание 56.5. Какую мощность развивает сила при равномерном поднятии груза массой 100 кг на высоту 0,5 м за 0,4 с?

Задание 56.6. Рабочие равномерно тянут тележки разной массы, прикладывая к ним разные силы тяги F1 и F2. На рисунке изображены в масштабе силы, действующие на тележки со стороны рабочих, и скорости тележек. Сравните мощности сил F1 и F2. Ответ поясните.

Задание 56.7. Докажите, что если направление приложенной к телу силы совпадает с направлением скорости этого тела при равномерном движении, мощность этой силы равна

Задание 57.1. Заполните пропуски в тексте.
В быту, строительстве и других видах своей деятельности человек использует различные приспособления, которые позволяют получить выигрыш в силе или просто изменить направление действия силы. Приспособления, служащие для преобразования силы, называются механизмами.

Задание 57.2. Перечислите три простых механизма и приведите примеры их использования.

Задание 58.1. а)Отметьте на рисунках точкой О неподвижную точку рычага (точку опоры). б) Изобразите силы, действующие на рычаг со стороны человека и груза.

Задание 58.2. На каждом рисунке точкой О обозначена точка опоры. покажите плечо каждой силы, действующей на рычаг, и обозначьте его соответственно l1 или l2.

Задание 58.3. На рычаг, находящийся в равновесии, действуют две силы F1 и F2, имеющие плечи l1 и l2 соответственно. Зачеркните все ошибочные алгебраические выражения.

Задание 58.4. В точке А к рычагу подвешено два груза массой по 102 г. Груз какой массы надо подвесить в точке В для того, чтобы рычаг сохранил равновесие?

Задание 58.5. Какую силу показывает динамометр в каждом случае, если рычаг находится в равновесии? Масса каждого груза 102 г.

Задание 59.1. Выберите правильное окончание определения момента силы. Момент силы – это…
произведение модуля силы на плечо этой силы

Задание 59.2. На рисунке показаны рычаги, к которым приложены силы.

Задание 59.4. Определите момент силы, равной по модулю 40 Н, плечо которой 4 см.

Задание 59.5. На рычаг действуют две силы: 10 Н и 6 Н. плечо каждой силы соответственно равно 24 см и 40 см. первая силы вращает рычаг по ходу часовой стрелки, вторая – против хода часовой стрелки. Находится ли рычаг в равновесии? Ответ обоснуйте.

Задание 60.1. Рабочий удерживает рычаг малой массы в равновесии, прикладывая силу F. На рисунке схематично показаны силы, действующие на рычаг со стороны руки, опоры и груза. Силу тяжести, действующую на рычаг, не учитываем, так как его масса мала. Выполните задания.

Задание 60.2. Человек удерживает на палке груз массой 5 кг. Определите силу давления F палки на плечо. Массой палки пренебречь.

Задание 60.3. Рабочий поднимает груз одинаковой массы с помощью веревки (рис. а) и рычага малой массы (рис. б). Оцените по рисунку, во сколько раз меньшую силу прикладывает рабочий во втором случае, чем в первом.

Задание 60.4. Легкий рычаг находится в равновесии под действием веса груза массой 500 г и силы давления штока АВ поршня, с помощью которого газ удерживается в закрытом сосуде.

Задание 61.2. Груз какой максимальной массы можно поднять с помощью подвижного лёгкого блока, прикладывая к верёвке силу 200 Н? массой блока пренебречь. Ответ обоснуйте.

Задание 61.3. На рисунке показан подвижный блок, с помощью которого равномерно поднимают груз.
а) На рисунке отметьте точку опоры рычага, соответствующего этому блоку, изобразите действующие на него силы и покажите плечи этих сил.
б) Определите массу груза. Массой блока пренебречь. Ответ обоснуйте.

Задание 61.4. На рисунке показана система из двух блоков, которая часто используется на практике.

Задание 62.1. Рабочий использует неподвижный блок для подъема груза массой 12 кг на высоту 2 м, держа веревку так, что она образует с вертикалью угол 0 0С (рис. а), 45 0С (рис. б) и 60 0С (рис. в). Какую работу совершает рабочий в каждом случае? Ответ поясните.

Задание 62.2. Груз массой 204 г поднимают на высоту 50 см вначале только с помощью нити, а затем с помощью нити и подвижного блока.

Задание 62.3. Двое рабочих равномерно поднимают ведра с раствором, массой 14 кг каждое, с земли на высоту 4 м: первый – стоя на земле, при помощи системы блоков, второй – высунувшись из окна и подтягивая ведро только с помощью веревки.

Задание 63.1. Заполните пропуски в тексте.

Задание 63.2. На рисунке отметьте центр тяжести каждой плоской фигуры, находящийся в точке пересечения диагоналей (рис. а, б), диаметров ( рис. в) или медиан (рис. г).

2. На экране монитора постепенно увеличивайте угол наклона плоскости, на которой стоят кубики, до тех пор, пока прямая, вдоль которой направлена равнодействующая сил тяжести, не выйдет за пределы площади опоры и тело не упадёт.

Источник

Задание 57.1. Заполните пропуски в тексте.
В быту, строительстве и других видах своей деятельности человек использует различные приспособления, которые позволяют получить выигрыш в силе или просто изменить направление действия силы. Приспособления, служащие для преобразования силы, называются механизмами.

Задание 57.2. Перечислите три простых механизма и приведите примеры их использования.
1)рычаги – весы, ножницы;
2)наклонная плоскость – используют для поднятия тяжелых грузов на высоту;
3)блоки (бывают подвижными и неподвижными) – использование на стройках для поднятия груза.

Задание 58.1. а)Отметьте на рисунках точкой О неподвижную точку рычага (точку опоры). б) Изобразите силы, действующие на рычаг со стороны человека и груза.

Задание 58.2. На каждом рисунке точкой О обозначена точка опоры. покажите плечо каждой силы, действующей на рычаг, и обозначьте его соответственно l1 или l2.

Задание 58.3. На рычаг, находящийся в равновесии, действуют две силы F1 и F2, имеющие плечи l1 и l2 соответственно. Зачеркните все ошибочные алгебраические выражения.

Задание 58.4. В точке А к рычагу подвешено два груза массой по 102 г. Груз какой массы надо подвесить в точке В для того, чтобы рычаг сохранил равновесие?

Задание 58.5. Какую силу показывает динамометр в каждом случае, если рычаг находится в равновесии? Масса каждого груза 102 г.

Задание 59.1. Выберите правильное окончание определения момента силы. Момент силы – это…
произведение модуля силы на плечо этой силы

Задание 59.2. На рисунке показаны рычаги, к которым приложены силы.

Задание 59.4. Определите момент силы, равной по модулю 40 Н, плечо которой 4 см.

Задание 59.5. На рычаг действуют две силы: 10 Н и 6 Н. плечо каждой силы соответственно равно 24 см и 40 см. первая силы вращает рычаг по ходу часовой стрелки, вторая – против хода часовой стрелки. Находится ли рычаг в равновесии? Ответ обоснуйте.

Задание 60.1. Рабочий удерживает рычаг малой массы в равновесии, прикладывая силу F. На рисунке схематично показаны силы, действующие на рычаг со стороны руки, опоры и груза. Силу тяжести, действующую на рычаг, не учитываем, так как его масса мала. Выполните задания.

Задание 60.2. Человек удерживает на палке груз массой 5 кг. Определите силу давления F палки на плечо. Массой палки пренебречь.

Задание 60.3. Рабочий поднимает груз одинаковой массы с помощью веревки (рис. а) и рычага малой массы (рис. б). Оцените по рисунку, во сколько раз меньшую силу прикладывает рабочий во втором случае, чем в первом.

Задание 60.4. Легкий рычаг находится в равновесии под действием веса груза массой 500 г и силы давления штока АВ поршня, с помощью которого газ удерживается в закрытом сосуде.

Источник