الروافع في فيزياء الطبيعة والتكنولوجيا. النفوذ في الحياة البرية

الروافع في التكنولوجيا والحياة اليومية والطبيعة

ليفر - أبسط آلية تسمح لقوة أصغر بموازنة قوة كبيرة ؛ يمثل صلبتدور حول دعم ثابت. تقنية رافعة تستخدم الطبيعة

يتم استخدام الرافعة للحصول على مزيد من القوة على الذراع القصيرة مع قوة أقل على الذراع الطويلة (أو للحصول على مزيد من الحركة على الذراع الطويلة مع حركة أقل للذراع القصير). من خلال جعل ذراع الرافعة طويلة بما فيه الكفاية ، من الناحية النظرية ، يمكن تطوير أي جهد.

في كثير من الحالات في الحياة اليوميةنستخدم آليات بسيطة مثل:

*مستوى مائل،
* باستخدام الكتل ،
* استخدم أيضًا إسفين ، برغي.

تم استخدام أدوات مثل مجرفة أو مجداف لتقليل مقدار القوة التي يتعين على الشخص بذلها. Steelyard الذي سمح بتغيير الكتف لتطبيق القوة ، مما جعل استخدام المقاييس أكثر ملاءمة. يمكن العثور على مثال للرافعة المركبة المستخدمة في الحياة اليومية في قلامة الأظافر. تستخدم الرافعات والمحركات والكماشة والمقص وآلاف الآلات والأدوات الأخرى الرافعات في بنائها.

الرافعات شائعة أيضًا في الحياة اليومية. سيكون من الصعب عليك فتح ملف مضغوط بإحكام صنبور المياه، إذا لم يكن بها مقبض 3-5 سم ، فهذه رافعة صغيرة ولكنها فعالة للغاية. الأمر نفسه ينطبق على مفتاح الربط ، الذي تستخدمه لفك أو شد مسمار أو صمولة. كلما زاد طول مفتاح الربط ، كان من الأسهل عليك فك هذا الجوز ، أو العكس ، كلما كان بإمكانك إحكام ربطه. عند العمل باستخدام البراغي والصواميل الكبيرة والثقيلة بشكل خاص ، على سبيل المثال ، عند إصلاح الآليات المختلفة ، يتم استخدام السيارات والأدوات الآلية ومفاتيح الربط بمقبض يصل إلى متر.

آخر مثال رئيسيرافعة في الحياة اليومية - الباب الأكثر شيوعًا. حاول فتح الباب بدفعه بالقرب من المفصلات. سوف يستسلم الباب بشدة. ولكن كلما كانت نقطة تطبيق القوة بعيدة عن مفصلات الباب ، كان من الأسهل عليك فتح الباب.

القفز بالزانة هو أيضًا مثال جيد جدًا. بمساعدة رافعة يبلغ طولها حوالي ثلاثة أمتار (يبلغ طول عمود القفزات العالية حوالي خمسة أمتار ، لذلك ، يبلغ طول الذراع الطويلة للرافعة ، بدءًا من منحنى العمود وقت القفز ، حوالي ثلاثة متر) والتطبيق الصحيح للجهد ، ينطلق الرياضي إلى ارتفاع مذهل يصل إلى ستة أمتار.

مثال على ذلك المقص ، قواطع الأسلاك ، مقص لقطع المعادن. الرافعات نوع مختلفالعديد من الآلات لها: مقبض ماكينة الخياطة ، الدواسات أو فرملة اليد للدراجة ، مفاتيح البيانو ، كلها أمثلة على الرافعات. الميزان أيضًا مثال على الرافعة.

منذ العصور القديمة ، غالبًا ما تم استخدام الآليات البسيطة بشكل معقد ، في مجموعة متنوعة من التوليفات.

تتكون الآلية المدمجة من اثنين أو أكثربسيط. هذا ليس بالضرورة جهازًا معقدًا ؛ يمكن أيضًا اعتبار العديد من الآليات البسيطة إلى حد ما مجتمعة.

على سبيل المثال ، يوجد في مفرمة اللحم بوابة (مقبض) ، ومسمار (دفع اللحم) وإسفين (قاطع سكين). السهام ساعة معصميتم تدويرها بواسطة نظام من التروس بأقطار مختلفة تتشابك مع بعضها البعض. واحدة من أشهر الآليات المدمجة البسيطة هي الرافعة. جاك هو مزيج من المسمار والياقة.

في الهيكل العظمي للحيوانات والبشر ، كل العظام التي تتمتع ببعض حرية الحركة هي رافعات. على سبيل المثال ، عند البشر ، عظام الذراعين والساقين ، الفك الأسفلوالجمجمة والأصابع. في القطط ، المخالب المتحركة هي رافعات ؛ العديد من الأسماك لها أشواك على الزعنفة الظهرية ؛ في المفصليات ، معظم أجزاء الهيكل العظمي الخارجي ؛ الرخويات ذات الصدفتين لها صمامات صدفة. تم تصميم الروابط الهيكلية بشكل أساسي لزيادة السرعة مع فقدان القوة. يتم الحصول على مكاسب كبيرة في السرعة بشكل خاص في الحشرات.

يمكن العثور على آليات ربط مثيرة للاهتمام في بعض الأزهار (مثل سداة المريمية) وكذلك في بعض الفواكه المنسدلة.

على سبيل المثال ، يتكون الهيكل العظمي والجهاز العضلي الهيكلي لشخص أو أي حيوان من عشرات ومئات الروافع. دعونا نلقي نظرة على مفصل الكوع. الإشعاع و عظم العضدتتصل مع الغضروف ، وتنضم إليها أيضًا عضلات العضلة ذات الرأسين والعضلة ثلاثية الرؤوس. لذلك نحصل على أبسط آلية رافعة.

إذا كنت تحمل ثقلًا بوزن 3 كجم في يدك ، فما مقدار الجهد المبذول في تطوير عضلاتك؟ يقسم مفترق العظام والعضلة العظام بنسبة 1 إلى 8 ، لذلك تطور العضلة قوة 24 كجم! اتضح أننا أقوى من أنفسنا. لكن نظام الرافعة في هيكلنا العظمي لا يسمح لنا باستخدام قوتنا بشكل كامل.

من الأمثلة الجيدة على التطبيق الأفضل للرافعة المالية على الجهاز العضلي الهيكلي هو الركبة الخلفية العكسية في العديد من الحيوانات (جميع أنواع القطط والخيول وما إلى ذلك).

عظامهم أطول من عظامنا وهيكلها الخاص رجليه الخلفيتينيسمح لهم باستخدام قوتهم العضلية بشكل أكثر كفاءة. نعم ، بالطبع ، عضلاتهم أقوى بكثير من عضلاتنا ، لكن وزنهم أكبر بكثير.

يبلغ متوسط وزن الحصان حوالي 450 كجم ، وفي نفس الوقت يمكن أن يقفز بسهولة إلى ارتفاع حوالي مترين. لأداء مثل هذه القفزة ، أنا وأنت بحاجة إلى أن نكون سادة الرياضة في القفزات العالية ، على الرغم من أننا نزن 8-9 مرات أقل من الحصان.

بما أننا تذكرنا الوثب العالي ، فكر في خيارات استخدام الرافعة التي اخترعها الإنسان. الوثب العالي في القطب مثال واضح جدا.

بمساعدة رافعة يبلغ طولها حوالي ثلاثة أمتار (يبلغ طول عمود القفزات العالية حوالي خمسة أمتار ، لذلك فإن الذراع الطويلة للرافعة ، بدءًا من منحنى العمود وقت القفز ، تبلغ حوالي ثلاثة متر) والتطبيق الصحيح للجهد ، ينطلق الرياضي إلى ارتفاع مذهل يصل إلى ستة أمتار.

رافعة في الحياة اليومية

الرافعات شائعة أيضًا في الحياة اليومية. سيكون من الصعب عليك فتح صنبور مشدود بإحكام إذا لم يكن به مقبض 3-5 سم ، وهو ذراع صغير ولكنه فعال للغاية.

الأمر نفسه ينطبق على مفتاح الربط ، الذي تستخدمه لفك أو شد مسمار أو صمولة. كلما زاد طول مفتاح الربط ، كان من الأسهل عليك فك هذا الجوز ، أو العكس ، كلما كان بإمكانك إحكام ربطه.

عند العمل باستخدام البراغي والصواميل الكبيرة والثقيلة بشكل خاص ، على سبيل المثال ، عند إصلاح الآليات المختلفة ، يتم استخدام السيارات والأدوات الآلية ومفاتيح الربط بمقبض يصل إلى متر.

من الأمثلة الصارخة الأخرى على الرافعة المالية في الحياة اليومية هو الباب الأكثر شيوعًا. حاول فتح الباب بدفعه بالقرب من المفصلات. سوف يستسلم الباب بشدة. ولكن كلما كانت نقطة تطبيق القوة بعيدة عن مفصلات الباب ، كان من الأسهل عليك فتح الباب.

مقص.

فيما يلي مثال على آليات المقص البسيطة التي يمر محور دورانها عبر المسمار الذي يربط بين نصفي المقص. استخدام الكتل في مواقع البناء لرفع الأحمال.

تستخدم بوابة أو رافعة لرفع المياه من البئر. إن إسفينًا مدفوعًا في جذع شجر يفجره بقوة أكبر من المطرقة التي تصطدم به.

الرافعة (المستخدمة في النول ، والمحرك البخاري ، ومحركات الاحتراق الداخلي) ، والمسمار (يستخدم كحفر) ، والرافعة (تستخدم كمسحب للأظافر) ، والمكابس (التغيرات في الغاز ، أو البخار ، أو ضغط السائل إلى عمل ميكانيكي).

"الخطوات الأولى في العلوم"

ميزانية البلدية مؤسسة تعليميةمتوسط مدرسة شاملةمع دراسة متعمقة للمواضيع الفردية رقم 32 سمارة

القسم: الفيزياء

موضوع:"هناك قوة! العقل ليس ضروريا؟

أبراموف دانيلا ،

طالب فئة 4B

مدرسة MBOU الثانوية رقم 32

يذهب. سمارة

مدير العمل

زيبرت غالينا إيفانوفنا ،

مدرس مدرسة إبتدائية

سمارة ، 2015

جدول المحتويات

أنا. مقدمة ……………………………………………………………………………… ..3

ثانيًا. الجزء الرئيسي. الرافعة وأنواعها …………………………… ... 5

ثالثا. الجزء العملي ……………………………………………………… ..… ..11

3.1 روافع في التكنولوجيا والحياة اليومية ………………………………………………………… .11

3.2. العمل المخبريحول الموضوع

"توضيح شروط توازن الرافعة" ……………………… ... …… .12

3.3 التجارب في المنزل ……………………………………. 13

3.4. تصنيع الأجهزة والموديلات التي تعمل على مبدأ

رافعة …………………………………………………. …………………… ... 15

رابعا. الخلاصة ……………………………… .. …………………………… ..….… .17

الأدب ……………………………………………… .. ………………… ..… ..18

التطبيقات ………………………………………………………………………… ... 19

مقدمة

بمجرد أن ذهب جميع أفراد الأسرة بالسيارة إلى الغابة. كل شيء كان على ما يرام ، لولا المطر. جعلنا نعود ونعود إلى المنزل. وبالطبع ، على الطريق المليء بالمطر ، علقنا. كل المحاولات لدفع السيارة كانت بلا جدوى ... وبعد ذلك قال والدي: "أتمنى الآن ، يا بني ، أن يكون لدينا رجل قوي لمساعدتنا!". لكن لم يكن هناك رجال وأبطال أقوياء في الجوار ، وصعد جرار. قام بفك الرافعة ، وربط كابلًا بسيارتنا وأخرجه في غضون 5 دقائق.

لطالما أردت حقًا أن أكون قويًا ومساعدًا حقيقيًا وأن أكون مثل الأبطال الروس - طيبون وصادقون وقويون وذكيون. لكن بعد ذلك سألت نفسي السؤال التالي: "كيف يمكن لبعض الناس أن يقدموا مثل هذا الأداء الذي يبدو أنه لا يطاق رجل عاديمهام؟"

أطرحفرضية - على الأرجح ، هناك آليات تساعد الشخص على أن يصبح أقوى.(انظر الشريحة 1).

هدف بحث : اكتشف مبدأ تشغيل أبسط الآليات.(انظر الشريحة 1).

بحثًا عن إجابة ، التفت إلى علم الفيزياء. علمت أن قوة الرجل نفسه محدودة ، لذلك غالبًا ما يستخدم الأجهزة لزيادة قوة حركته.تسمى هذه الأجهزة آليات بسيطة. وتشمل هذه: الرافعة وأنواعها - الكتلة والبوابة ؛ الطائرة المائلة وأنواعها - إسفين ومسمار.

مهام :

1. التعرف على أصل وأنواع الرافعة المالية ؛

2. إجراء التجارب باستخدام رافعة.

3. بمساعدة الكبار ، محاكاة الأجهزة التي تعمل على مبدأ الرافعة ؛

4. الاستعداد العرض الإلكترونيحسب نتائج الدراسة.(انظر الشريحة 1).

شيء: ذراع الرافعة.

غرض: النفوذ في حياة الناس.

طُرق الكلمات المفتاحية: البحث عن المعلومات في الأدب والإنترنت ، الملاحظة ، الوصف والقياس ، العمل التجريبي ،النمذجة.

ثانيًا . ليفر وأنواعه.

"أعطني نقطة دعم ، وسأحرك الأرض!"

أرخميدس

الإنسان كائن عقلاني. كان العقل هو الذي منحه دائمًا الفرصة لابتكار أجهزة جعلته أقوى أو أسرع من الوحش ، ليعيش في ظروف لا يستطيع أن يعيش فيها بدون هذه الأشياء.

واحدة من أولى هذه الأجهزة كانت الرافعة. حتى الإنسان البدائي حوّل قطبًا عاديًا إلى أداة لرفع الأثقال. عن طريق تحريك عصا طويلة تحت الحجر وإسنادها على قطعة من الخشب كانت بمثابة دعامة ، كان من الممكن نقل الحجر إلى مكان آخر دون أي مشاكل. كلما زاد طول العمود ، كان من الأسهل عمله. تقدم اختراع الرافعة للإنسان البدائي على طول طريق تطوره.

اخترع الإنسان المعزقة والمجذاف لتقليل القوة التي يجب تطبيقها لأداء أي عمل.(انظر الشريحة 1).

في الألفية الخامسة قبل الميلاد ، استخدمت بلاد ما بين النهرين المقاييس التي استخدمت مبدأ النفوذ لتحقيق التوازن.

بدون رافعة ، سيكون من المستحيل رفع الألواح الحجرية الثقيلة عند بناء الأهرامات فيها مصر القديمة. لبناء هرم خوفو ، الذي يبلغ ارتفاعه 147 مترًا ، تم استخدام 2300000 كتلة حجرية ، يبلغ حجم أصغرها 2.5 طن.

حوالي 1500 قبل الميلاد ، ظهر الشادوف في مصر والهند - سلف الرافعات الحديثة ، وهي جهاز لرفع السفن بالماء.في روسيا ، تم استخدام جهاز مماثل لرفع المياه من بئر وكان يسمى "كرين".

وبالتالي ، لا نعرف اسم مؤلف الرافعة ولا التاريخ الدقيق لاختراعها. ولكن بثقة تامة يمكننا أن نقول أن الناس القدامى بدون القواعد الرياضيةوجاءت قوانين الفيزياء بآليات بسيطة مستخدمة على نطاق واسع ، تعتمد على حدسها وخبرتها.

2.2 أرخميدس ميكانيكي.

يهتم العالم أرخميدس الذي عاش فيه برافعة ، كتلة ، مائلة اليونان القديمةخلال العصور القديمة. في القرن الثالث قبل الميلاد. ه. أعطى أرخميدس أول تفسير مكتوب لمبدأ تشغيل الرافعة ، وربط مفاهيم القوة والحمل والكتف. لا يزال قانون التوازن الذي صاغه مستخدمًا ويبدو مثل:"الرافعة في حالة توازن عندما تكون القوى المؤثرة عليها متناسبة عكسياً مع أكتاف هذه القوى". وضع أرخميدس النظرية الكاملة للرافعة ووضعها موضع التنفيذ بنجاح. أفاد بلوتارخ أن أرخميدس بنى العديد من آليات الرافعة في ميناء سيراكيوز لتسهيل رفع ونقل الأحمال الثقيلة. البرغي (البريمة) الذي اخترعه لجرف المياه لا يزال مستخدماً في مصر.أرخميدس هو أيضًا أول منظّر ميكانيكي. يبدأ كتابه حول توازن الأشكال المستوية بإثبات قانون الرافعة.(انظر الشريحة 1).

تقول الأسطورة أن السفينة الثقيلة متعددة الطوابق "سيراقوسيا" التي بناها هيرون كهدية للملك المصري بطليموس لا يمكن إطلاقها. بنى أرخميدس نظامًا من الكتل (polyspast) ، تمكن من خلاله من القيام بهذا العمل بحركة واحدة من يده. وفقًا للأسطورة ، قال أرخميدس في نفس الوقت: "إذا كان لديّ أرض أخرى تحت تصرفي ، يمكنني الوقوف عليها ، فسأحرك أرضنا" (في نسخة أخرى: "أعطني نقطة ارتكاز ، وسأقلب العالم رأسًا على عقب" تحت").(انظر الشريحة 1).

تجلت عبقرية أرخميدس الهندسية بقوة خاصة أثناء حصار الرومان لسرقوسة عام 212 قبل الميلاد. ه. خلال الحرب البونيقية الثانية. لكن في ذلك الوقت كان يبلغ من العمر 75 عامًا بالفعل!ابتكر أرخميدس آلات رمي قادرة على رمي الحجارة التي تزن حوالي 250 كجم بسرعة عالية وآليات رمي جذوع الأشجار الثقيلة من الشاطئ على السفن. في السنوات الاخيرةتم إجراء العديد من التجارب من أجل التحقق من صحة وصف هذا "السلاح الخارق للعصور القديمة". أظهر الهيكل المشيد أدائه الكامل.

كان ما يسمى ب "باو أرخميدس" آلة رفع فريدة - النموذج الأولي للرافعة الحديثة. كانت رافعة ضخمة بارزة من سور المدينة ومجهزة بثقل موازن.(انظر الشريحة 1).

كتب المؤرخ الشهير في العصور القديمة ، بوليبيوس ، أنه إذا حاولت سفينة رومانية الهبوط بالقرب من سيراكيوز ، فإن هذه الآلة ، التي يسيطر عليها شخص مدرب بشكل خاص ، تمسك بقوس السفينة وقلبها. اضطر الرومان إلى التخلي عن فكرة اقتحام المدينة وبدء الحصار. كتب بوليبيوس: "هذه هي القوة المعجزة لشخص واحد ، موهبة واحدة ، موجهة بمهارة لبعض الأعمال ... يمكن للرومان أن يسيطروا بسرعة على المدينة إذا قام شخص ما بإزالة أحد كبار السن من بين السيراقوسيين."

بتقييم دور أرخميدس - ميكانيكي ، أود أن أشير إلى أنه أجرى الحسابات المناسبة وصمم المزيد آليات معقدة، والتي يمكن أن تعزز وتحول الحركات. بفضل أرخميدس ، تعلمت البشرية الانطلاق السفن الكبيرةوبناء مركبات قتالية.

2.3 ما هي الرافعة.

ومع ذلك ، فإن قوة الشخص محدودة ، لذلك غالبًا ما يستخدم الأجهزة (أو الأجهزة) التي تجعل من الممكن تحويل قوة الشخص إلى قوة أكبر بكثير. يتم نقل جسم ثقيل (حجر ، خزانة ، آلة) ، الذي لا يمكن نقله مباشرة ، من مكانه بمساعدة عصا طويلة وقوية بما فيه الكفاية - رافعة.

الرافعة عبارة عن جسم صلب قادر على الدوران حول دعامة ثابتة. للرافعة ذراعين. الكتف هو المسافة من نقطة ارتكاز إلى نقطة تطبيق القوة. يمكن استخدام المخل واللوحة وما شابه ذلك كرافعة. هناك أنماط:(انظر الشريحة 1).

1) كلما زاد طول الذراع ، قلت القوة اللازمة لرفع نفس الحمل ؛

2) كلما زاد طول الذراع ، كلما طالت مدة انتقالها ؛

3) كم مرة يكون ذراع الرافعة ، كم مرة يجب أن يكون الحمل أقل للحفاظ على التوازن.

تمكنت من صياغة هذه القواعد في لغة مفهومة لطلاب المدارس الابتدائية ، لأن نحن لسنا على دراية بالتناسب العكسي وخصائص النسب. وللتحقق بصريًا من صحة القوانين ، ساعد في ذلك تركيب معمل عصامي - رافعة مصنوعة من مُنشئ Lego.

هناك نوعان من الرافعات.

بالنسبة للرافعة من النوع الأول ، توجد نقطة الدعم الثابتة O بين خطوط عمل القوى المطبقة ، وبالنسبة للرافعة من النوع الثاني ، فإنها تقع على جانب واحد منها.(انظر الشريحة 1).

يتيح لك استخدام الرافعة المالية تحقيق مكاسب في القوة. لحساب الزيادة في القوة التي تم الحصول عليها بمساعدة الرافعة ، يجب أن يعرف المرء القاعدة التي اكتشفها أرخميدس في القرن الثالث قبل الميلاد. قبل الميلاد ه.

لذا،من أجل موازنة قوة أصغر مع قوة أكبر ، من الضروري أن يتجاوز كتفها كتف قوة أكبر .

منذ أن أسس أرخميدس قاعدة الرافعة ، كانت موجودة في شكلها الأصلي منذ ما يقرب من 1900 عام.

وبالتالي ، في معظم الحالات ، يتم استخدام الرافعة المالية من أجل الحصول على مكاسب في القوة ، أي زيادة القوة المؤثرة على الجسم عدة مرات.

2. 4. أصناف للرافعة

أنواع الرافعة هما آليتان بسيطتان: الكتلة والبوابة.(انظر الشريحة 1).

حاجز هو جهاز على شكل عجلة مع أخدود يمر من خلاله حبل أو كابل أو سلسلة.

هناك نوعان رئيسيان من الكتل - المنقولة والثابتة.(انظر الشريحة 1).

في الكتلة الثابتة ، يكون المحور ثابتًا وعند رفع الأحمال لا يرتفع أو ينخفض ، وفي الكتلة المتحركة ، يتحرك المحور مع الحمل. الكتلة الثابتة لا تعطي زيادة في القوة. يتم استخدامه لتغيير اتجاه القوة. لذلك ، على سبيل المثال ، عند تطبيق قوة نزولية على حبل مُلقى فوق مثل هذه الكتلة ، فإننا نجعل الحمل يرتفع.

الوضع مختلف مع الكتلة المتحركة. تسمح هذه الكتلة لقوة صغيرة بموازنة قوة أكبر مرتين.

في الممارسة العملية ، غالبًا ما يتم استخدام مزيج من كتلة متحركة مع كتلة ثابتة. يتيح لك هذا تغيير اتجاه حركة القوة مع اكتساب قوة مضاعفة متزامنة.

للحصول على زيادة أكبر في القوة ، يتم استخدام آلية الرفع ، تسمىرافعة بالسلسلة . كلمة اليونانيةيتكون "Polyspast" من جذرين: "بولي" - الكثير و "سباو" - أسحب ، بحيث يتضح بشكل عام "متعدد التوجه".(انظر الشريحة 1).

إن الرافعة المتسلسلة عبارة عن مزيج من مقطعين ، أحدهما يتكون من ثلاث كتل ثابتة ، والآخر من ثلاث كتل متحركة. نظرًا لأن كل من الكتل المتحركة تضاعف قوة الجر ، بشكل عام ، فإن رافعة السلسلة تعطي قوة ستة أضعاف.

تتكون البوابة من أسطوانة (أسطوانة) ومقبض متصل بها. تم اختراع هذه الآلية البسيطة في العصور القديمة. في أغلب الأحيان كان يستخدم لرفع المياه من الآبار.(انظر الشريحة 1).

الآلية الأكثر تقدمًا هي الرافعة. إنه مزيج من بوابة مع عجلتي تروس بأقطار مختلفة. يمكن اعتبار الرافعة على أنها مزيج من رافعتين.(انظر الشريحة 1).

أثبتت الممارسة التي تعود إلى قرون أن أياً من الآليات لا يعطي ربحًا في العمل. يتم استخدامها من أجل الفوز بالقوة أو المسار ، اعتمادًا على ظروف العمل. بالفعل عرف العلماء القدماء القاعدة: كم مرة نفوز بالقوة ، وكم مرة نخسر في المسافة. سميت هذه القاعدة "القاعدة الذهبية" للميكانيكا. مؤلفها هو العالم اليوناني القديم هيرون السكندري الذي عاش فيهاأناالقرن الميلادي(انظر الشريحة 1).

ثالثا . الجزء العملي.

بعد أن درست مادة نظريةحول تاريخ الرافعة ، عن مكتشفها ، حول مبدأ التشغيل والأصناف ، قررت إجراء بحث.

3.1. الروافع في التكنولوجيا وفي الحياة اليومية.

في منطقتنا العالم الحديثتستخدم الرافعات على نطاق واسع في كل من الطبيعة والعالم من صنع الإنسان. تقريبًا أي آلية تحول الحركة الميكانيكية تستخدم رافعات بشكل أو بآخر.

توجد الرافعات في أجزاء مختلفة من جسم الإنسان والحيوان. هذه ، على سبيل المثال ، الأطراف والفكين. يمكن رؤية العديد من الرافعات في أجسام الحشرات والطيور.

الرافعات شائعة أيضًا في الحياة اليومية ، فهي عبارة عن صنبور وباب وأدوات مطبخ مختلفة.(انظر الشريحة 1).

قاعدة الرافعة هي الأساس لعمل مقياس التوازن ، أنواع مختلفةالأدوات والأجهزة المستخدمة حيث يلزم زيادة القوة أو المسافة.(انظر الشريحة 1).

يمكننا ملاحظة زيادة القوة والمسافة عند العمل بالمقص. المقص عبارة عن رافعة ، يمر محور الدوران منها عبر المسمار الذي يربط بين نصفي المقص. اعتمادًا على الغرض من المقص ، يكون أجهزتهم مختلفة. تحتوي المقصات الورقية على شفرات طويلة ومقابض بنفس الطول تقريبًا.لا يتطلب قطع الورق قوة كبيرة ، وهو أكثر ملاءمة للقطع في خط مستقيم بشفرة طويلة. في هذه الحالة ، لدينا مكسب في المسافة. مقصات قطع الصفائح المعدنية لها مقابض أطول بكثير من الشفرات ، نظرًا لأن قوة مقاومة المعدن كبيرة ولموازنتها ، يجب زيادة ذراع القوة العاملة بشكل كبير. الفرق بين طول المقابض ومسافة جزء القطع ومحور الدوران في قواطع الأسلاك أكبر. من الواضح أنه في هذه الحالات يكون هناك مكاسب في القوة. (انظر الشريحة 1).

تُستخدم الرافعات أيضًا في أدوات أخرى - مقابض ملزمة ومنضدة العمل ، ورافعات أدوات الآلات ، وأدوات النجارة ، وأدوات الإنقاذ ، إلخ.(انظر الشريحة 1).

بالطبع ، هناك أنواع مختلفة من الرافعات شائعة في التكنولوجيا. أبسط الأمثلة لتطبيقها هيذراع ناقل الحركة في السيارة، دواسات السيارة أو الجرارات ، فرملة اليد للدراجات.(انظر الشريحة 1).

حتى مقبض ماكينة الخياطة ومفاتيح البيانو هي أيضًا رافعات.(انظر الشريحة 1).

كلنا نحب الرياضة! وإذا نظرنا عن كثب ، فسنرى أن الرافعة المالية مطبقة أيضًا في هذا المجال.الوثب العالي في القطبمثال واضح جدا ، بمساعدة رافعة يبلغ طولها حوالي ثلاثة أمتار والتطبيق الصحيح للجهد ، ينطلق الرياضي إلى ارتفاع مذهل يصل إلى ستة أمتار. بالإضافة إلى ذلك ، تم تجهيز العديد من المعدات الرياضية بأذرع.(انظر الشريحة 1).

تعمل الحفارات والرافعات البرجية في أي موقع بناء - وهي عبارة عن مزيج من الرافعات والكتل والبوابات. اعتمادًا على "التخصص" ، تتمتع الرافعات بتصميمات وخصائص مختلفة.(انظر الشريحة 1).

تطبيق واسعتم العثور على رافعات في زراعة- الجرارات والحصادات والبارات والآليات الأخرى.(انظر الشريحة 1).

لذا،في معظم الحالات ، يتم استخدام آليات بسيطة ("mekhane" اليونانية - آلة ، أداة) من أجل اكتساب القوة.

3.2 العمل المخبري

معدات : رافعة على حامل ثلاثي القوائم ، مجموعة أوزان ، مسطرة.

هدف : اكتشف شروط توازن الرافعة.

تقدم.

1. من خلال تدوير الصواميل في نهايات الرافعة ، قمت بموازنتها بحيث يتم وضعها أفقيًا.

2. يعلق ثلاثة أوزان بالكتف الأيسر للرافعة على مسافة 7 سم من محور الدوران.

3. عن طريق التجربة ، حددت المكان على الكتف الأيمن للرافعة ، والذي يجب أن يعلق منه وزن واحد من أجل موازنة الثلاثة السابقة. قمت بقياس المسافة من هذا المكان إلى محور الدوران.

4. بافتراض أن كل حمولة تزن 1 نيوتن ، ملأت الجدول.

5. استنتاج صلاحية قاعدة ميزان الرافعة.

(انظر الشريحة 1).

L2 : ل 1

7 سم

3 ح

21 سم

1 ح

10 سم

2 ح

20 سم

1 ح

9 سم

4 ح

18 سم

2 ح

3.3 التجارب في المنزل.

باستخدام كتاب Ya.I. بيرلمان " الفيزياء المسليةوأجرت مواد موقعي الإنترنت "Cool! Physics" و "الفيزياء من حولنا" تجارب مسليةمع الرافعات.

1. السيارات. (انظر الشريحة 1).

أخذت سيارة لعبة كبيرة وصغيرة. أضعها على طرفي المسطرة ، وضعت في المنتصف على قلم رصاص دائري. توقفت الآلة الكبيرة ، tk. إنها أثقل. إذا قمت بتحريك قلم الرصاص بالقرب من الآلة الكاتبة الكبيرة ، فسوف يتوازنون. عندما قمت بتحريك قلم الرصاص بالقرب من الآلة الكاتبة الكبيرة ، كانت الآلة الصغيرة تفوقه.

2. كم قوة في الأصابع؟

أخذت اثنين من المسواك المستديرة. وضع المسواك في المنتصف على الإصبع الأوسط (أقرب إلى الظفر) ، وعلى الأطراف - السبابة والإصبع البنصر. حاول كسر عود الأسنان بالضغط عليه بإصبعه السبابة والبنصر. حرك عود الأسنان إلى منتصف إصبعه. حاولت أن تكسر عود الأسنان مرة أخرى. عندما كان المسواك في متناول الأصابع ، كان من المستحيل تقريبًا كسره (كانت الأصابع بمثابة رافعة من النوع الثاني ، على غرار كسارات البندق). نقطة الارتكاز حيث تبدأ الأصابع.كلما ابتعد المسواك عن نقطة الارتكاز ، يجب استخدام المزيد من القوة. ؟؟؟؟؟

3. Polyspast.

ربط حبل بمقبض قطب التزلج. لقد وضعت العصا على مسافة 50 سم من بعضهما البعض ولفت الحبل حول مقابضهما ثلاث مرات. سحب الطرف الحر من الحبل بينما كان مساعديّ يحاولون قطع العصي. على الرغم من أن أصدقائي يحاولون فصل العصي عن بعضها ، يمكنني بمفردي تحريكها معًا. (تتصرف العصي والحبال كرافعة سلسلة - تتضاعف قوتي بالحبل الملفوف حول مقابض العصي ، لذلك اكتسبت قوة تقارب خمسة أضعاف مساعدي.

4. رافعة. (انظر الشريحة 1).

أصبحت العصا العادية رافعة للإنسان - أبسط آلية. على العصا العادية ، من المريح جدًا أن يحمل شخصان الحمولة. باستخدامه ، يمكنك بسهولة رفع وتحريك الأوزان.

تجربة 1. أخذت عصا طويلة جدًا ، ووضعتها تحت مقبض الحقيبة ، وبعد أن دعوت صديقًا للمساعدة ، رفعنا الحقيبة معًا. إذا كانت الحقيبة في المنتصف تمامًا ، فسيتم تحميل كل منا بالتساوي. عندما نقلنا الحقيبة إلى أحد طرفي العصا ، تغير كل شيء. أصبح الحمل أخف بالنسبة لأولئك الذين لديهم نهاية طويلة. لقد تغيرت أكتاف الرافعة ، كما تغيرت نسبة القوى التي تحمل الحمل في الوضع المرتفع. أيدي كل منا هي دعم الرافعة ، وإذا كانت المسافة إلى الحمل أقل ، فسيكون الحمل على نقطة الارتكاز أكبر.

تجربة 2 . أخذت عصا صغيرة وغرقت مسمارًا في جانبها القريب من إحدى نهاياتها. أضع مكواة في هذه النهاية (هناك حاجة إلى مسمار حتى لا تنزلق المكواة على الأرض) وأضع الرافعة على ظهر الكرسي. أمسك الرافعة من الطرف الحر ، وحركها ، والآن اقترب نقطة الارتكاز من الحمل ، ثم ابتعد عنها. لقد وجدت أنه كلما زادت المسافة من اليد إلى نقطة الارتكاز ، كان من الأسهل حمل الحمل. حصلت على نفس النتيجة عندما قمت بتحريك يدي على طول الرافعة إلى نقطة الارتكاز ، تاركًا المسافة من نقطة الارتكاز إلى الحمل دون تغيير.

5. أسحب الظفر.

باستخدام مطرقة ، أدخلت مسمارًا في قطعة من الخشب بمقدار 2/3 من طولها. حاول إخراج مسمار من قطعة من الخشب بيديه. لم أنجح مهما حاولت بصعوبة. ثم أخذت مجتذب أظافر وسحب الظفر به بسهولة. يعمل مجتذب الأظافر في حالتي كرافعة ،الذي جهاز بسيط، يستعمل لالتغلب على المقاومة عند النقطة الثانية ، من خلال استخدام القوة.

3.4. تصنيع أجهزة ونماذج تعمل على مبدأ الرافعة.

بتطبيق المعرفة المكتسبة من دراسة الرافعة ، صنعت الأجهزة والنماذج التالية بمساعدة والدي.

1. ونش بيديك. (انظر الشريحة 1).

لا أحد في مأمن من طريق سيء ، وإذا كانت سيارتك عالقة في الوحل ، فإن الرافعة فقط هي التي ستساعد في إنقاذها. هل يستحق إنفاق مبلغ ضخم من المال على شيء باهظ الثمن وشرائه من متجر عندما يمكنك صنع رافعة بيديك.

نحن بحاجة:

محور للدوران وأنبوبان مناسبان بأقطار أكبر وأصغر ؛

حبل قوي

تقدم:

ونشنا اليدوي يعمل على مبدأ الرافعة. يمكن استخدام قطعة من الأنابيب كأساس لرافعة محلية الصنع. لتشغيل الأنبوب ، يجب وضعه على المحور وتثبيته بكابل. يجب لف حلقة الكابل عدة مرات حول الأنبوب ووضعها على أي مقبض.

عندما يدور المقبض ، يدور الأنبوب على طول المحور ، ويلتف الكابل حوله. هذه الرافعة مفيدة ليس فقط لسحب السيارة من الوحل ، ولكن أيضًا لنقل الأحمال المختلفة ، على سبيل المثال ، في البلد.

2. بوليسبست. (انظر الشريحة 1).

أخذت سلكًا قويًا من النايلون ، كتلتان منفصلتان ، حمولة. لقد جمعت مزيجًا من كتلة واحدة متحركة وواحدة ثابتة وقمت بتثبيتها.الآن يمكنني بسهولة رفع الأحمال التي لا يمكنني ببساطة حملها في يدي بدون رافعة سلسلة.

بعد إجراء تجربة باستخدام مقياس ديناميكي ، كنت مقتنعًا أن الرافعة ذات السلسلة تعطي قوة مضاعفة!

رابعا . خاتمة.

كنتيجة للعمل المنجز ، كنت مقتنعا بالقاعدة التالية - كم مرة نفوز بالقوة ، نفقد نفس المقدار في المسافة.

تعرفت على تاريخ الرافعة ، ومكتشفها ، ومبدأ التشغيل والأصناف.

الرافعات أنواع مختلفةيجتمع في الحياة اليومية في كل خطوة:

يسهل حمل عربة اليد إذا كانت ذات مقابض طويلة ؛

من الأسهل سحب الظفر إذا كان مجتذب الأظافر أطول ؛

من الأسهل بكثير شد الجوز بمفتاح بمقبض طويل.

يجب ألا تنسى أبدًا "القاعدة الذهبية" للميكانيكا ، والتي يتم تبسيطها على النحو التالي: اكتساب القوة - الخسارة أثناء النقل. في بعض الأحيان يكون من المفيد التضحية بمسار أقصر من أجل الفوز بقوة. سيظل العمل كما هو ، ولكن سيكون من الأسهل القيام به لأن الزيادة في المسار تتوافق مع الزيادة في الوقت. ولفترة زمنية أطول ، يكون العمل أسهل - وهذا واضح للجميع.

عند تصميم الآلات ، يحدث العكس أيضًا ، عندما يتعين عليك التضحية بالقوة من أجل الفوز على الطريق ، والفوز في الوقت المناسب.

في عملية العمل على هذا الموضوع ، اقتنعت من تجربتي الخاصة أن الرافعة وأنواعها تمنح الشخص مكسبًا في القوة أو المسافة ، أو تستخدم للراحة. وبالتالي ، أكد فرضيته القائلة بأنه ليس كل رجل قوي بالضرورة قوي. الآن أصبحت أقوى ليس فقط من خلال كل يوم تدريب جسديولكن أيضًا تطبيق المعرفة الجديدة المكتسبة. لا ينبغي أبدًا نطق عنوان عملي بنبرة إيجابية. على العكس من ذلك ، إذا كان هناك ذكاء ، فستكون هناك قوة. ستكون مواد بحثي مفيدة بلا شك في دروس العالم المحيط في مدرسة إبتدائية، وربما في دروس الفيزياء في الصف السابع.

في الختام ، أود أن أذكر كلمات القنفذ من حكاية فلاديمير سوتيف الخيالية الرائعة "المنقذ": "يمكنك دائمًا العثور على عصا ، ولكن هنا المنقذ - وها هو المنقذ!".

الأدب

1. بالاشوف م. الفيزياء. - م: التنوير ، 1994.

2. كاتز ت. الفيزياء الحيوية في دروس الفيزياء. - م: التنوير ، 1988.

3. Perelman Ya.I. الفيزياء المسلية. الكتاب 1. - م: نوكا ، 1979.

4. الفيزياء. الصف 7 / Gromov S.V. ، Rodina N.A. - م: التنوير ، 2000.

5. الفيزياء. Grade 7 / Peryshkin A.V.، Rodina N.A. - م: دروفا ، 2003.

6. موسوعة للأطفال. ت 14 - تقنية. - م: Avasta + ، 2000.

7. أنا أعرف العالم. موسوعة الأطفال - عالم الجمال. - م: Astrel ، 2004.

طلب

تقرير مصور

العمل المخبري"توضيح شروط توازن الرافعة"

تجاربي http://vse-svoimiruchkami.ru/glavnaya/ )

صنع رافعة سلسلة

جولة في مدينة المؤتمرات بين المدارس

"الخطوات الأولى في العلوم".

مسمى وظيفي"هناك قوة! العقل ليس ضروريا؟

الطالب (الطلاب) (اللقب ، الاسم الكامل)أبراموف دانيلا

MBOU SOSH ________ 32__ فئة ___________ 4 ب

مدير العملزيبرت غالينا إيفانوفنا

نوع العمل (مشروع / ملخص / بحث)يذاكر

معايير تقييم العمل

1) الالتزام بمتطلبات تصميم العمل.تم استيفاء جميع المتطلبات .

2) حجم المادة المدروسة:البحث عن المعلومات في الأدب والإنترنت ، الملاحظة ، الوصف والقياس ، العمل التجريبي ، النمذجة.

3) القيمة المعرفية والملاءمة والأهمية العملية والنظرية للمادة المدروسة.في العمل ، تمت دراسة أصل وأنواع الرافعات ، وإجراء تجارب باستخدام الرافعة ، ونمذجة الأجهزة التي تعمل وفقًا لمبدأ الرافعة.

4) المشكلة ، الفرضية ، الهدف ، مهام العمل.الفرضية: على الأرجح ، هناك آليات تساعد الشخص على أن يصبح أقوى. الغرض: معرفة مبدأ تشغيل أبسط الآليات. الاهداف: اجراء تجارب للتعرف على خصائص الرافعة ومبدأ عملها.

5) مهارات البحث (الحجج ، الاستنتاجات ، معرفة القراءة والكتابة ، العرض المنطقي للمادة ، الالتزام بالأسلوب العلمي في العرض)تم العمل بشكل صحيح أسلوب علمييتم استخلاص العروض والاستنتاجات لكل تجربة وللعمل ككل.

توقيع المحكم (نص التوقيع)

Uyukina Ludmila Grigorievna

معاينة:

ع المدرسة الثالثة حاسمة

تقرير

الانضباط: "الفيزياء"

حول موضوع: ""

مكتمل:

طالب_7___ فئة

تولكونيكوفا فلاديمير

فحص بواسطة: Oleinikov نيكولاي

فيكتوروفيتش

__________________________

الرافعات في الطبيعة والحياة اليومية والتكنولوجيا

الرافعة هي واحدة من أكثرها شيوعًا و أنواع بسيطةالآليات الموجودة في العالم ، الموجودة في الطبيعة وفي العالم الذي من صنع الإنسان.

جسم الإنسان كرافعة

على سبيل المثال ، يتكون الهيكل العظمي والجهاز العضلي الهيكلي لشخص أو أي حيوان من عشرات ومئات الروافع. دعونا نلقي نظرة على مفصل الكوع. يرتبط نصف القطر وعظم العضد ببعضهما البعض عن طريق الغضروف ، كما أن عضلات العضلة ذات الرأسين والعضلة ثلاثية الرؤوس مرتبطة بها. لذلك نحصل على أبسط آليات الرافعة.

عظامهم أطول من عظامنا ، ويسمح الهيكل الخاص لأرجلهم الخلفية باستخدام قوة عضلاتهم بشكل أكثر كفاءة. نعم ، بالطبع ، عضلاتهم أقوى بكثير من عضلاتنا ، لكن وزنهم أكبر بكثير.

بما أننا تذكرنا الوثب العالي ، فكر في خيارات استخدام الرافعة التي اخترعها الإنسان. الوثب العالي في القطبمثال واضح جدا.

رافعة في الحياة اليومية

الرافعات في التكنولوجيا

وبطبيعة الحال ، فإن الروافع موجودة في كل مكان في التكنولوجيا.المثال الأكثر وضوحاذراع ناقل الحركة في السيارة. ذراع الرافعة القصير هو الجزء الذي تراه في المقصورة.

يتم إخفاء الذراع الطويلة للرافعة أسفل الجزء السفلي من السيارة ، ويبلغ طولها ضعف طول الذراع القصيرة. عندما تقوم بتحويل الرافعة من وضع إلى آخر ، فإن ذراعًا طويلاً في علبة التروس تقوم بتبديل الآليات المقابلة.

هنا يمكنك أيضًا أن ترى بوضوح شديد كيف يرتبط طول ذراع الرافعة ونطاق حركتها والقوة المطلوبة لتغييرها ببعضها البعض.

على سبيل المثال ، في السيارات الرياضية ، لتغيير السرعة بشكل أسرع ، عادةً ما يتم ضبط الرافعة قصيرة ، ويكون مداها قصيرًا أيضًا.

ومع ذلك ، في هذه الحالة ، يحتاج السائق إلى بذل المزيد من الجهد لتغيير السرعة. على العكس من ذلك ، في المركبات الثقيلة ، حيث تكون الآليات نفسها أثقل ، تكون الرافعة أطول ، كما أن نطاق انتقالها أطول أيضًا مما هو عليه في سيارة الركاب.

وبالتالي ، يمكننا أن نكون مقتنعين بأن آلية الرافعة منتشرة جدًا سواء في الطبيعة أو في حياتنا اليومية ، وفي الآليات المختلفة.

رافعات في التقنية. الوتد والمسمار - نوع من الطائرة المائلة. تم تصميم الوتد لتقسيم الكائنات القوية ، على سبيل المثال ، السجلات. يتم دفعها أيضًا في الفجوات بين الأجزاء من أجل إنشاء قوة ضغط أكبر لجزء على آخر وبالتالي زيادة قوة الاحتكاك الساكن بينها ، مما يضمن التصاقها الموثوق به. مع تطبيق القوى الهائلة على الإسفين ، يجب أن يكون قويًا جدًا ومصنوعًا من أقوى المواد. تتشكل "أدوات الثقب" للعديد من الحيوانات والنباتات - المخالب والقرون والأسنان والأشواك - على شكل إسفين (مستوى مائل معدل) ؛ يشبه الشكل المدبب لرأس السمكة سريعة الحركة الإسفين. العديد من هذه الأوتاد لها أسطح صلبة ملساء للغاية ، وهو ما يجعلها حادة للغاية.

الشريحة 9 من العرض التقديمي "التأثير في الطبيعة والتكنولوجيا"لدروس الفيزياء حول موضوع "ليفر"

الأبعاد: 960 × 720 بكسل ، التنسيق: jpg. لتنزيل شريحة مجانية للاستخدام على درس الفيزياء، انقر بزر الماوس الأيمن على الصورة وانقر على "حفظ الصورة باسم ...". يمكنك تنزيل العرض التقديمي بالكامل "الرافعة المالية في الطبيعة و technology.ppt" في أرشيف مضغوط بحجم 2276 كيلوبايت.

تنزيل العرض التقديمي

ذراع الرافعة

"الروافع في الحياة اليومية" - آليات بسيطة. الرافعات في الحياة اليومية. أصناف الرافعة: بلوك وبوابة. مستوى مائل. بوابة كتلة رافعة. إمالة المسمار إسفين الطائرة. ما الذي يمكن أن يستخدمه الشخص للقيام بالعمل؟ ميزان الرافعة. عمل ميكانيكي. الروافع في التكنولوجيا والحياة اليومية: مكبس برافعة. أثناء بناء الأهرامات في مصر القديمة.

"الروافع" - مقصات لتقطيع المعادن. محور الدوران. الروافع في الحياة اليومية والتكنولوجيا والطبيعة. في هذه الحالة يكون من الأسهل حمل الحمولة؟ بوابة. نقطة الدعم. عربة يدوية.

"آلية الرافعة" - ليفر. ما نوع الرافعة التي تظهر في الصورة؟ أي من الآليات المقترحة تستخدم رافعة؟ الرافعة عبارة عن جسم صلب قادر على الدوران حول دعامة ثابتة. آليات بسيطة. بأخذ طول خلية واحدة إلى 1 سم ، حدد القيمة العددية لكل كتف. رافعات خاصة. ارسم أكتاف القوى المطبقة على الرافعة.

"الرافعات في الطبيعة والتكنولوجيا" - آليات الرافعة. الروافع في الحياة البرية والتكنولوجيا. عظام متحركة. الروافع في المفصليات. أرخميدس. الرافعات في التكنولوجيا. الرافعات في ذوات الصدفتين. أشواك الزعنفة الظهرية. الرافعات في الحياة البرية. آليات رافعة الهيكل العظمي.

"ليفر" - كاسحة. تحميل: إعداد المعمل الخاص بي. شرح لي الكبار أنني استخدمت الباب كرافعة. كيف يستخدم الناس الرافعة؟ رافعة من النوع الثاني. تحويل المسافة باستخدام الرافعة. نقطة تطبيق الحمل. الرافعة الحاسبة. نقطة تطبيق القوة. ما هي الرافعة؟ لقد توصلت إلى استخداماتي الخاصة للرافعة المالية.

ما هو العدد الإجمالي للقوى العاملة والمعدات التي شاركت في معركة كورسك (على الجانبين)؟

مجموعة متنوعة من الآليات الجينية لتكوين الجنس في الطبيعة. تكوين الجنس عند البشر. تأنيث الخصية.

عملية سحق التنوع في الطبيعة. أنواع بلاستولا.

دور الكائنات الحية الدقيقة في دورة المواد في الطبيعة. استخدام العمليات الميكروبية في الصناعة والزراعة.

قاعدة الرافعة (أو قاعدة اللحظات) تكمن وراء عمل أنواع مختلفة من الأدوات والأجهزة المستخدمة في التكنولوجيا والحياة اليومية حيث يلزم زيادة القوة أو على الطريق.

لدينا مكاسب في القوة عند العمل بالمقص.

المقص هو رافعة . تحتوي المقصات الورقية على شفرات طويلة ومقابض بنفس الطول تقريبًا. قطع الورق لا يتطلب الكثير من القوة. تسهل الشفرة الطويلة القص في خط مستقيم. مقصات قطع الصفائح المعدنية لها مقابض أطول بكثير من الشفرات ، نظرًا لأن قوة مقاومة المعدن كبيرة ولموازنتها ، يجب زيادة ذراع القوة العاملة بشكل كبير. هناك فرق أكبر بين طول المقابض ومسافة جزء القطع من محور الدوران في قواطع الأسلاك المصممة لقضم الثقب.

العديد من الآلات لها روافع من أنواع مختلفة ، فمقبض ماكينة الخياطة ، الدواسات أو فرملة اليد للدراجة ، دواسات السيارة والجرار ، مفاتيح البيانو كلها أمثلة على الرافعات. تستخدم في هذه الآلات والأدوات.

ومن الأمثلة على استخدام الروافع مقابض الرذائل ومنضدة العمل ، ورافعة آلة الحفر ، وما إلى ذلك. يعتمد عمل موازين الميزان أيضًا على مبدأ الرافعة. تعمل موازين التدريب كرافعة بذراع متساوية.

توجد الرافعات أيضًا في أجزاء مختلفة من جسم الحيوانات والبشر. هذه ، على سبيل المثال ، الأطراف والفكين. يمكن الإشارة إلى العديد من الرافعات في جسم الحشرات والطيور وفي بنية النباتات.

مثال آخر على الآليات البسيطة هو الكتلة.

حاجز -هذه عجلة ذات أخدود يمر من خلالها حبل أو كابل أو سلسلة.

عادة ، في الممارسة العملية ، يتم استخدام مزيج من كتلة متحركة مع كتلة ثابتة.

الكتلة الثابتة لا تعطي زيادة في القوة. وهذا من أجل الراحة. يغير اتجاه القوة ، مثل السماح برفع الحمولة أثناء الوقوف على الأرض.

للحصول على مكاسب أكبر في القوة ، يتم استخدام آلية الرفع - رافعة بالسلسلة

تتكون الكلمة اليونانية "polyspast" من جذرين: "poly" - الكثير و "spao" - أنا أسحب. بشكل عام اتضح أن "التوجه المتعدد".

إن الرافعة المتسلسلة عبارة عن مزيج من مقطعين ، أحدهما يتكون من ثلاث كتل ثابتة ، والآخر من ثلاث كتل متحركة.

نظرًا لأن كل من الكتل المتحركة تضاعف قوة الجر ، بشكل عام ، فإن رافعة السلسلة تعطي قوة ستة أضعاف.

لا تشمل الآليات البسيطة الرافعة والكتل التي درسناها فحسب ، بل تشمل أيضًا عددًا من الأجهزة الأخرى (على سبيل المثال ، المستوى المائل ، الإسفين ، المسمار ، البوابة)

في كثير من الحالات ، بدلاً من رفع حمولة ثقيلة إلى ارتفاع معين ، يتم جرها إلى نفس الارتفاع مستوى مائل (إسفين وبرغي)

مستوى مائل- آلية بسيطة على شكل سطح مستو مركب بزاوية غير زاوية مستقيمة على سطح أفقي.

وتد- آلية بسيطة على شكل منشور تتلاقى أسطح العمل فيه بزاوية حادة. تستخدم للتنقل عن بعضها وتقسيمها إلى أجزاء من الكائن المعالج.

أفسد- آلية بسيطة. خيط المسمار ، في جوهره ، هو آلية أخرى بسيطة - طائرة مائلة ملفوفة بشكل متكرر حول اسطوانة.

بوابة- هاتان عجلتان متصلتان ببعضهما البعض وتدوران حول محور واحد ، على سبيل المثال ، بوابة بئر بمقبض.

ونش- تصميم يتكون من بوابتين مع تروس وسيطة في آلية القيادة.

في العصور القديمة ، تم استخدام العديد من الآليات البسيطة للأغراض العسكرية. هذه هي المقذوفات والمنجنيق وغيرها من الأجهزة. اشتهر أرخميدس بعدد كبير من الاختراعات في هذا المجال.

عندما فرضت القوات الرومانية حصارًا على سرقوسة ، قاد أرخميدس البالغ من العمر 75 عامًا الدفاع عن مدينته الأم. صدمت الآليات التي صممها مخيلة معاصريه. أدى الضرر الهائل الذي لحق بالقوات الرومانية من قبل "الكفوف الحديدية" وآلات رمي أرخميدس ، وفقًا لبلوتارخ ، إلى حقيقة أن "الرومان أصبحوا جبناء للغاية لدرجة أنهم إذا لاحظوا أن قطعة من الحبل أو جذوع الأشجار كانت صرخوا من فوق الحائط: "هنا ، ها هو!" - واعتقدوا أن أرخميدس يريد إرسال نوع من الآلات عليهم ، فروا.

استمر حصار سرقوسة لعدة أشهر ، وبفضل الخونة الذين فتحوا البوابات ، تمكن الرومان أخيرًا من اقتحام المدينة. كتب تيتوس ليفيوس (القرن الأول قبل الميلاد) عن نهب سيراقوسة: "يمكن تذكر العديد من الأمثلة على الحقد الحقير والجشع الحقير" ، لكن أشهرها قتل أرخميدس. في خضم ارتباك جامح ، وتحت صيحات وقعقعة الجنود الذين تعرضوا للوحشية ، فكر أرخميدس بهدوء ، وتفحص الأشكال المرسومة على الرمال ، وقام بعض السارق بطعنه بالسيف ، دون أن يشك في هويته.

أثبتت الممارسة التي تعود إلى قرون أن أياً من الآليات لا يعطي ربحًا في العمل. تطبيق نفسه آليات مختلفةمن أجل الفوز بقوة أو بطريقة ، حسب ظروف العمل.

بالفعل عرف العلماء القدماء القاعدة:

| 2 | |