چگونه از اهرم در زندگی روزمره استفاده می شود؟ توسعه روش شناختی درس "اهرم ها در زندگی روزمره، طبیعت، فناوری"

پیش نمایش:

مدرسه ص سوم تعیین کننده

گزارش

رشته: "فیزیک"

با موضوع: ""

تکمیل شد:

دانش آموز_7__ کلاس

تولوکونیکوف ولادیمیر

بررسی شده توسط: اولینیکوف نیکولای

ویکتورویچ

__________________________

اهرم هایی در طبیعت، زندگی روزمره و فناوری

اهرم یکی از رایج ترین و انواع سادهمکانیسم های موجود در جهان، هم در طبیعت و هم در جهان ساخته شده توسط انسان وجود دارد.

بدن انسان مانند یک اهرم است

به عنوان مثال، اسکلت و سیستم اسکلتی عضلانی یک فرد یا هر حیوانی از ده ها و صدها اهرم تشکیل شده است. بیایید نگاهی به مفصل آرنج بیندازیم. تشعشع و استخوان بازوتوسط غضروف به هم متصل می شوند، عضلات دوسر و سه سر نیز به آنها متصل می شوند. بنابراین ما ساده ترین مکانیسم های اهرمی را دریافت می کنیم.

اگر یک دمبل 3 کیلوگرمی را در دست بگیرید، چقدر عضله شما رشد می کند؟ محل اتصال استخوان و عضله بر استخوان به نسبت 1 به 8 تقسیم می شود، بنابراین عضله نیرویی معادل 24 کیلوگرم ایجاد می کند! معلوم می شود که ما از خودمان قوی تر هستیم. اما سیستم اهرمی اسکلت ما به ما اجازه نمی دهد تا از قدرت خود به طور کامل استفاده کنیم.

یک مثال واضح از کاربرد موفقیت آمیزتر مزایای اهرم در سیستم اسکلتی عضلانی بدن، زانوهای عقبی معکوس در بسیاری از حیوانات (همه انواع گربه، اسب و غیره) است.

استخوان های آنها بلندتر از استخوان ما و ساختار خاص آنهاست پاهای عقبیبه آنها اجازه می دهد تا از قدرت ماهیچه های خود بسیار موثرتر استفاده کنند. بله، بدون شک، عضلات آنها بسیار قوی تر از ما هستند، اما وزن آنها یک مرتبه بزرگتر است.

وزن اسب متوسط حدود 450 کیلوگرم است و به راحتی می تواند تا ارتفاع حدود دو متری بپرد. من و شما برای انجام چنین پرشی باید در پرش ارتفاع استاد ورزش باشیم، هرچند وزن ما 8-9 برابر کمتر از اسب است.

از آنجایی که ما پرش های ارتفاع را به یاد آوردیم، بیایید گزینه های استفاده از اهرم را که توسط انسان اختراع شده است در نظر بگیریم. طاق بلندیک مثال بسیار واضح

استفاده از اهرمی به طول حدود سه متر (طول پرش های بلند حدود پنج متر است، بنابراین بازوی بلند اهرم که در لحظه پرش از خم تیر شروع می شود، حدود سه متر است) و صحیح با اعمال نیرو، ورزشکار تا ارتفاع سرگیجه‌آور تا شش متر اوج می‌گیرد.

اهرمی در زندگی روزمره

اهرم ها نیز در زندگی روزمره رایج هستند. باز کردن یک پیچ محکم برای شما بسیار دشوارتر خواهد بود شیر آب، اگر دسته 3-5 سانتی متری نداشت که اهرمی کوچک اما بسیار موثر است.

همین امر در مورد آچاری که برای شل کردن یا سفت کردن پیچ یا مهره استفاده می کنید نیز صدق می کند. هرچه آچار بلندتر باشد، باز کردن پیچ این مهره برای شما آسان تر خواهد بود یا برعکس، می توانید آن را سفت تر کنید.

هنگام کار با پیچ و مهره مخصوصاً بزرگ و سنگین، به عنوان مثال، هنگام تعمیر مکانیسم های مختلف، ماشین ها، ماشین آلات، از آچارهایی با دسته تا یک متر استفاده کنید.

یکی دیگر نمونه درخشاناهرم در زندگی روزمرهمعمولی ترین درب سعی کنید در را با فشار دادن آن نزدیک لولاها باز کنید. درب خیلی سخت تسلیم خواهد شد. اما هرچه نقطه اعمال نیرو از لولاهای در دورتر باشد، باز کردن درب برای شما آسان تر خواهد بود.

اهرم در تکنولوژی

طبیعتاً اهرم ها در فناوری نیز در همه جا حضور دارند.بارزترین مثالاهرم تعویض دنده در ماشین بازوی کوتاه اهرم قسمتی است که در کابین می بینید.

بازوی بلند اهرم در زیر ماشین پنهان شده است و تقریباً دو برابر بازوی کوتاه است. هنگامی که اهرم را از یک موقعیت به موقعیت دیگر حرکت می دهید، یک بازوی بلند در جعبه دنده مکانیسم های مربوطه را تغییر می دهد.

در اینجا شما همچنین می توانید به وضوح ببینید که طول بازوی اهرم، دامنه ضربه آن و نیروی مورد نیاز برای جابجایی آن چگونه به یکدیگر مرتبط است.

به عنوان مثال در خودروهای اسپرت برای تعویض سریعتر دنده معمولاً اهرم را کوتاه نصب می کنند و برد حرکتی آن نیز کوتاه است.

با این حال، در این مورد راننده باید تلاش بیشتری برای تعویض دنده انجام دهد. برعکس، در وسایل نقلیه سنگین، که خود مکانیزم‌ها سنگین‌تر هستند، اهرم طولانی‌تر می‌شود و دامنه حرکت آن نیز طولانی‌تر از خودروهای سواری است.

بنابراین، می توان متقاعد شد که مکانیسم اهرمی هم در طبیعت و هم در زندگی روزمره ما بسیار گسترده است. مکانیسم های مختلف.

"من می توانم زمین را با یک اهرم بچرخانم، فقط به من تکیه گاه بده"

ارشمیدس

بازوی اهرمی- یکی از رایج ترین و ساده ترین انواع مکانیسم ها در جهان که هم در طبیعت و هم در دنیای انسان ساخته وجود دارد.اهرم نامیده می شود جامد، که می تواند حول یک محور خاص بچرخد. اهرم لزوماً یک جسم بلند و نازک نیست.

بدن انسان مانند یک اهرم است

در اسکلت حیوانات و انسان ها، تمام استخوان هایی که مقداری آزادی حرکت دارند اهرم هستند، به عنوان مثال، در انسان - استخوان های اندام، فک پایین، جمجمه ، فالانژهای انگشتان.

بیایید نگاهی به مفصل آرنج بیندازیم. شعاع و استخوان بازو توسط غضروف به هم متصل شده اند و عضلات دوسر و سه سر نیز به آنها متصل هستند. بنابراین ما ساده ترین مکانیسم اهرمی را بدست می آوریم.

استخوان‌های آن‌ها بلندتر از استخوان‌های ماست و ساختار خاص پاهای عقبی به آن‌ها این امکان را می‌دهد تا از قدرت ماهیچه‌هایشان بسیار مؤثرتر استفاده کنند. بله، بدون شک، عضلات آنها بسیار قوی تر از ما هستند، اما وزن آنها یک مرتبه بزرگتر است.

از آنجایی که ما پرش های ارتفاع را به یاد آوردیم، بیایید گزینه های استفاده از اهرم را که توسط انسان اختراع شده است در نظر بگیریم. پرش از ارتفاع با میله یک مثال بسیار واضح است.

یک خودکار بردارید، چیزی بنویسید یا چیزی بکشید و مراقب قلم و حرکت انگشتان خود باشید. به زودی متوجه خواهید شد که دسته یک اهرم است. تکیه گاه خود را پیدا کنید، شانه های خود را ارزیابی کنید و مطمئن شوید که در این صورت قدرت خود را از دست می دهید، اما در سرعت و مسافت بیشتر می شوید. در واقع، هنگام نوشتن، نیروی اصطکاک قلم روی کاغذ کم است، بنابراین ماهیچه های انگشت بیش از حد فشار نمی آورند. اما انواعی از کار وجود دارد که انگشتان باید با تمام ظرفیت کار کنند، بر نیروهای قابل توجه غلبه کنند، و در عین حال حرکاتی با دقت استثنایی انجام دهند: انگشتان یک جراح، یک نوازنده.

اهرمی در زندگی روزمره

اهرم ها نیز در زندگی روزمره رایج هستند. اگر یک شیر آب محکم پیچی نداشته باشد، اگر دستگیره 4-6 سانتی متری نداشته باشد، باز کردن آن برای شما بسیار دشوارتر خواهد بود، که اهرمی کوچک اما بسیار موثر است.

یکی دیگر از نمونه های بارز اهرم در زندگی روزمره، معمولی ترین درب است. سعی کنید در را با فشار دادن آن نزدیک لولاها باز کنید. درب خیلی سخت تسلیم خواهد شد. اما هرچه نقطه اعمال نیرو از لولاهای در دورتر باشد، باز کردن درب برای شما آسان تر خواهد بود.

در گیاهان، عناصر اهرمی کمتر رایج هستند، که با تحرک کم ارگانیسم گیاه توضیح داده می شود. یک اهرم معمولی تنه و ریشه درخت است. ریشه‌های کاج یا بلوط در عمق زمین مقاومت زیادی از خود نشان می‌دهند، بنابراین کاج‌ها و بلوط‌ها تقریباً هرگز از ریشه جدا نمی‌شوند. برعکس، درختان صنوبر که اغلب سیستم ریشه ای سطحی دارند، خیلی راحت واژگون می شوند.

"ابزار سوراخ کردن" بسیاری از حیوانات و گیاهان - پنجه ها، شاخ ها، دندان ها و خارها - به شکل یک گوه است (یک صفحه شیبدار اصلاح شده). شکل نوک تیز سر ماهی های تندرو نیز شبیه گوه است. بسیاری از این گوه ها دارای سطوح سخت بسیار صاف هستند که به آنها وضوح بسیار خوبی می دهد.

اهرم در تکنولوژی

طبیعتاً اهرم ها در فناوری نیز در همه جا حضور دارند.

مکانیسم ساده "اهرم" دو نوع دارد: بلوک و دروازه.

با کمک یک اهرم، یک نیروی کوچک می تواند یک نیروی بزرگ را متعادل کند. به عنوان مثال، بلند کردن یک سطل از چاه را در نظر بگیرید. اهرم یک دروازه چاه است - یک چوب با یک دسته یا چرخ خمیده به آن متصل شده است.

محور چرخش دروازه از لاگ عبور می کند. نیروی کمتر نیروی دست فرد است و نیروی بیشتر نیرویی است که با آن سطل و قسمت آویزان زنجیر به سمت پایین می کشد.

حتی قبل از دوران ما، مردم شروع به استفاده از اهرم در ساخت و ساز کردند. به عنوان مثال در تصویر استفاده از اهرم هنگام ساخت ساختمان را مشاهده می کنید. ما قبلاً می دانیم که اهرم ها، بلوک ها و پرس ها به شما امکان می دهند قدرت به دست آورید. با این حال، آیا چنین سودی "رایگان" داده می شود؟

هنگام استفاده از اهرم، انتهای بلندتر مسافت بیشتری را طی می کند. بنابراین، با افزایش قدرت، از دست دادن فاصله دریافت می کنیم. این بدان معنی است که، بار را با نیروی کمی بلند کنید وزن سنگین، ما مجبوریم یک حرکت بزرگ انجام دهیم.

بارزترین مثال اهرم تعویض دنده در خودرو است. بازوی کوتاه اهرم قسمتی است که در کابین می بینید.

یک مکانیسم ساده "صفحه شیبدار" و دو نوع آن - گوه و پیچ

از هواپیمای شیبدار برای جابجایی بیشتر اجسام سنگین استفاده می شود سطح بالابدون بلند کردن مستقیم آنها.اگر نیاز دارید بار را تا ارتفاع بلند کنید، همیشه استفاده از یک آسانسور ملایم آسان تر از یک بار شیب دار است. علاوه بر این، هر چه شیب تندتر باشد، تکمیل این کار آسان تر است.

جسمی در صفحه شیبدار توسط نیرویی نگه داشته می شود که ... چند برابر بزرگتر است وزن کمتراز این جسم، چند برابر طول صفحه شیبدار بیشتر از ارتفاع آن است.

گوه ای که به داخل یک کنده فرو رفته از بالا به پایین روی آن عمل می کند. در عین حال، نیمه های حاصل را به سمت چپ و راست از هم جدا می کند. یعنی گوه جهت نیرو را تغییر می دهد.

بنابراین، می توان متقاعد شد که مکانیسم اهرمی هم در طبیعت و هم در زندگی روزمره ما و در مکانیسم های مختلف بسیار گسترده است.

علاوه بر این، نیرویی که با آن نیمه های چوب را از هم جدا می کند بسیار بیشتر از نیرویی است که چکش با آن روی گوه وارد می کند. در نتیجه، گوه مقدار عددی نیروی اعمالی را نیز تغییر می‌دهد.

ابزار نجاری و باغبانی با گوه نشان داده شد - گاوآهن، آز، منگنه، بیل، بیل زدن. زمین با گاوآهن و هارو کشت می شد. آنها محصول را با چنگک، داس و داس برداشت می کردند.

پیچ نوعی صفحه شیبدار است. با کمک آن می توانید به قدرت قابل توجهی دست پیدا کنید.

با چرخاندن مهره روی پیچ، آن را به صورت شیب دار بالا می بریم و قدرت می گیریم.

با چرخاندن دسته چوب پنبه در جهت عقربه های ساعت باعث می شویم که پیچ چوب پنبه به سمت پایین حرکت کند. دگرگونی حرکت رخ می دهد: حرکت چرخشی پیچ چوب پنبه منجر به حرکت انتقالی آن می شود.

توسعه روش شناختیدرس "اهرم هایی در فناوری، طبیعت، زندگی روزمره"

تجربه معلم واقعی است.

لئوناردو داوینچی.

هدف از درس : دانش دانش آموزان را در مورد اهرم ها گسترش دهید و آنها را با استفاده عملی از اهرم ها در زندگی آشنا کنید.

تجهیزات درسی : نقاشی برای نظرسنجی، کارت هایی با وظایف، آهنربا برای تخته، ارائه همراه برای درس. دینامومتر، قیچی، برگه های خندان، خط کش برای کارهای عملی

نتیجه برنامه ریزی شده:

دانش آموزان دانش خود را در مورد اهرم ها و کاربرد آنها افزایش می دهند.

نتایج شخصی :

توسعه تجربه در سخنرانی عمومی و توانایی نتیجه گیری.

نتایج فرا موضوعی :

توانایی کار مستقل و گروهی، تثبیت مفهوم یک مکانیسم ساده، توسعه مهارت های تحلیلی.

نتایج موضوع :

آگاهی از شرایط تعادل یک اهرم و کاربرد آن در عمل، توانایی تشخیص انواع اهرم.

طراحی تابلو : تاریخ درس، اپیگراف، آهن ربا و نقاشی های چاپ شده روی تخته سمت چپ، مشق شب(بعدا موضوع را اضافه خواهم کرد).

در طول کلاس ها:

انگیزه به فعالیت های آموزشی. تنظیم یک کار یادگیری.

بچه ها جای خود را می گیرند، زنگ به صدا در می آید، درب جلوییجعبه ای وجود دارد که از عبور جلوگیری می کند.

سلام بچه ها! از دیدن شما خوشحالم! بیایید درس خود را شروع کنیم. اما ما یه جورایی بهم ریخته ایم جعبه کنار در. بیا پاکش کنیم!

دانش آموز دستش را بالا می برد، آماده کمک است، سعی می کند جعبه را جابجا کند، هیچ چیز درست نمی شود، سنگین است. شاگرد دوم درخواست کمک می کند. اما چوبی را که در گوشه ای ایستاده بود از قبل می گیرد و با استفاده از آن به عنوان یک اهرم، جعبه را بلند می کند و به کناری فشار می دهد و با نگاهی مهم به همه دانش آموزان اعلام می کند:

همین، شما باید فیزیک یاد بگیرید! - و بالا می برد انگشت اشارهبالا

بچه ها روی صندلی هایشان می نشینند.

ممنون بچه ها کمک کردید (خطاب به کلاس) امروز برای کنار آمدن با جعبه به چه دانشی نیاز داشتیم؟

پاسخ های بچه ها، که البته از جمله آنها "تم "اهرم" است.».

درست. و در درس امروز دانش شما را در مورد اهرم ها گسترش می دهیم و یاد می گیریم که آنها را در زمینه های مختلف زندگی خود ببینیم. تاریخ و موضوع درس «اهرم‌ها در فناوری، زندگی روزمره و طبیعت» را در یک دفتر یادداشت می‌کنیم.

2) به روز رسانی دانش.

فقط برای تعمیق دانش خود، باید آنچه را که قبلاً مطالعه کردیم را به خاطر بسپارید. بررسی پیشانی در حال انجام است.?????

- اهرم چیست؟

انواع اهرم ها را مشخص کنید؟ (انواع 1،2،3)

در سمت چپ ترین تخته، ورق های سفیدی که با آهنربا محکم شده اند، زیر نمودار آویزان شده اند؛ شما باید نمونه هایی از اهرم های نشان داده شده در تصاویر را به درستی توزیع کنید که به چه نوع تعلق دارند.

نمونه هایی را که دارید در یک نمودار سازماندهی کنید:

اهرم ها

نوع 1 2 نوع 3 نوع

من به کودکی زنگ می زنم که نقاشی ها را با آهن ربا وصل می کند.

بازوی اهرمی چه نام دارد؟ (نشان دادن نقاط تکیه گاه و شانه ها) (من همان نقاشی ها را از طریق پروژکتور روشن می کنم و در نقاشی های بزرگ دانش آموز از یک اشاره گر برای نشان دادن شانه ها و نقطه تکیه گاه استفاده می کند)

اهرم ها برای چه مواردی استفاده می شوند؟ - (برای پیروزی در قدرت)

سوال اصلی درس:

(فرضیه)

روی تخته سنجاق یا نوشته شده است.

دانش آموزان نظرات خود را بیان می کنند (بله،

نه، من شک دارم). پاسخ روشنی وجود ندارد.

ما پاسخ دهندگان را بر اساس تکالیف منزل ارزیابی می کنیم. بیایید به مرحله بعدی درس برویم.

یادگیری مطالب جدید.

بیایید ببینیم در کجای زندگی خود اهرم هایی پیدا می کنیم. نتیجه کار ما باید خوشه ای باشد که در آن نکات اصلی درس را ثبت کنید.

ما به صورت گروهی کار می کنیم. هر گروه یک کار دریافت می کند، زمان تکمیل آن، پس از آن به گزارش هر گروه گوش می دهیم.

من به گروه ها روی برگه های چاپ شده تکالیف می دهم.

1) اهرم در زندگی روزمره.

اهرم در زندگی روزمره

اهرم ها به طور گسترده ای در زندگی روزمره استفاده می شوند. اگر یک شیر آب محکم پیچی نداشته باشد، اگر دستگیره 3-5 سانتی متری نداشته باشد، که اهرمی کوچک اما بسیار مؤثر است، باز کردن آن برای شما بسیار دشوارتر خواهد بود. همین امر در مورد آچاری که برای شل کردن یا سفت کردن پیچ یا مهره استفاده می کنید نیز صدق می کند. هرچه آچار بلندتر باشد، باز کردن پیچ این مهره برای شما آسان تر خواهد بود یا برعکس، می توانید آن را سفت تر کنید. هنگام کار با پیچ و مهره مخصوصاً بزرگ و سنگین، به عنوان مثال، هنگام تعمیر مکانیسم های مختلف، ماشین ها، ماشین آلات، از آچارهایی با دسته تا یک متر استفاده کنید.

نمونه ای از اهرمی که افزایش نیرو می دهد قیچی کاغذ و درب است.

دسته چرخ خیاطی، کلیدهای پیانو همگی نمونه هایی از اهرم هستند.

تکالیف به متن « اهرم های زندگی روزمره"

1. متن را بخوانید.

3. به این سوال پاسخ دهید: اهرم ها در زندگی روزمره برای چه استفاده می شوند؟

4. نتیجه گیری کنید. (محدودیت زمانی 1 دقیقه)

اهرم در تکنولوژی

طبیعتاً اهرم ها در فناوری نیز در همه جا حضور دارند. بارزترین مثال اهرم تعویض دنده در خودرو است. بازوی کوتاه اهرم قسمتی است که در کابین می بینید. بازوی بلند اهرم در زیر ماشین پنهان شده است و تقریباً دو برابر بازوی کوتاه است. هنگامی که اهرم را از یک موقعیت به موقعیت دیگر حرکت می دهید، یک بازوی بلند در جعبه دنده مکانیسم های مربوطه را تغییر می دهد. در اینجا شما همچنین می توانید به وضوح ببینید که طول بازوی اهرم، دامنه ضربه آن و نیروی مورد نیاز برای جابجایی آن چگونه به یکدیگر مرتبط است.

اهرم ها را می توان در یک سایت ساخت و ساز پیدا کرد: یک بیل مکانیکی، یک جرثقیل، یک چرخ دستی، یک لنگ.

نمونه‌ای از اهرم‌هایی که باعث افزایش قدرت می‌شوند، سیم‌برها، قیچی برای برش فلز و بیل هستند.

اهرم ها انواع مختلفبسیاری از خودروها دارای پدال یا ترمز دستی دوچرخه هستند - اینها همه نمونه هایی از اهرم هستند. ترازو نیز نمونه ای از اهرم است.

نمونه ای از اهرمی که زیان در نیرو ایجاد می کند پارو است. این برای به دست آوردن فاصله لازم است. هر چه قسمتی از پارو که در آب پایین می‌آید بیشتر باشد، شعاع چرخش و سرعت حرکت آن بیشتر می‌شود.

بنابراین، می توان دید که مکانیسم اهرمی بسیار گسترده و در مکانیسم های مختلف است.

تکالیف به متن « اهرم در تکنولوژی »

1. متن را بخوانید.

2. بر اساس این متن یک داستان کوتاه بنویسید.

3. به این سوال پاسخ دهید: اهرم ها در فناوری برای چه استفاده می شوند؟

اهرم های موجود در طبیعت

مکانیسم های ساده در طبیعت زنده

در اسکلت جانور، تمام استخوان هایی که دارای آزادی حرکت هستند، وجود دارند اهرم هابه عنوان مثال، در گربه ها، اهرم ها پنجه های متحرک هستند. در بسیاری از ماهی ها خارهایی روی باله پشتی وجود دارد. در بندپایان - بیشتر بخش های اسکلت بیرونی آنها. در دوکفه ای، دریچه های پوسته ای.

پیوندهای اسکلتی معمولاً برای افزایش سرعت و در عین حال از دست دادن قدرت طراحی می شوند. این برای سازگاری و بقا مهم است. به عنوان مثال، پاهای بلند سگ تازی و آهو توانایی آنها را برای سریع دویدن تعیین می کند. پنجه های کوتاه خال برای ایجاد نیروهای بزرگ در سرعت کم طراحی شده اند. آرواره های بلند سگ تازی به شما این امکان را می دهد که به سرعت طعمه را در حال دویدن بگیرید، در حالی که آرواره های کوتاه یک بولداگ به آرامی بسته می شوند، اما محکم نگه دارید ( عضله ماساژوربسیار نزدیک به نیش ها چسبیده است و نیروی ماهیچه ها تقریباً بدون ضعیف شدن به نیش ها منتقل می شود).

در گیاهان، عناصر اهرمی کمتر رایج هستند، که با تحرک کم ارگانیسم گیاه توضیح داده می شود. یک اهرم معمولی تنه درخت و ریشه اصلی است که امتداد آن را تشکیل می دهد. ریشه کاج یا بلوط که به اعماق زمین می رود، مقاومت زیادی در برابر واژگونی ایجاد می کند (بازوی مقاومت بزرگ است)، بنابراین کاج ها و بلوط ها تقریباً هرگز از ریشه خارج نمی شوند. برعکس، درختان صنوبر که سیستم ریشه ای کاملا سطحی دارند، خیلی راحت واژگون می شوند.

در طبیعت، اندام های انعطاف پذیری رایج هستند که می توانند انحنای خود را در محدوده وسیعی تغییر دهند (ستون فقرات، دم، انگشتان، بدن مارها و بسیاری از ماهی ها). انعطاف پذیری آنها به دلیل یا ترکیبی است تعداد زیادیاهرم های کوتاه با سیستمی از میله ها، یا ترکیبی از عناصر نسبتاً غیر قابل انعطاف، با عناصر میانی که به راحتی تغییر شکل می دهند (تنه فیل، بدن کاترپیلار و غیره). در حالت دوم، کنترل خمش توسط سیستمی از میله های طولی یا مورب به دست می آید.

آر

در باره

تکالیف به متنمکانیسم های ساده در طبیعت زنده

1. متن را بخوانید.

2. بر اساس این متن یک داستان کوتاه بنویسید.

3. به این سوال پاسخ دهید: چرا برخی از اهرم ها در بدن حیوانات به گونه ای طراحی شده اند که باعث کاهش قدرت می شوند؟

4. نتیجه گیری کنید. .(محدودیت زمانی 1 دقیقه)

مکث فیزیکی و اکنون ما یک کار غیرمعمول انجام خواهیم داد: لطفاً روی صندلی خود بایستید، کتاب درسی خود را روی کف دست خود بگذارید و سعی کنید تمرینات را بدون انداختن آن انجام دهید و در عین حال به ساختار بدن خود فکر کنید.

(تمرینات: خم شدن-کشش بازوها به داخل مفصل آرنج, مفصل شانه، روی انگشتان پا بایستید، سر خود را به جلو و عقب خم کنید و همزمان کتاب درسی را در کف دست خود بگیرید و کلمه "اهرم" را به صورت هماهنگ تلفظ کنید.)

چه احساسی داشتی؟ آیا در عضلات خود تنش احساس کردید؟ ممنون بچه ها بشینین

هنگام انجام تمرینات چه چیزی در بدن خود کشف کردید؟ عناصر اهرمی بدن انسان (استخوان بازوها، پاها، انگشتان، قوس پا، جمجمه، فک پایین) را فهرست کنید.

اهرم هایی در بدن انسان

مکانیسم های ساده در بدن انسان

حرکت نقش بسیار زیادی در زندگی همه موجودات زنده از جمله انسان دارد. حرکت فعال در فضا تفاوت اصلی بین حیوانات و گیاهان است. حرکت و سرعت آن یکی از اصلی ترین واکنش های تطبیقی حیوان به آن است محیط، که توسط دستگاه موتور انجام می شود.

سیستم حرکتی انسان از استخوان ها، مفاصل بین آنها و ماهیچه ها تشکیل شده است. حرکت در محل اتصال استخوان ها اتفاق می افتد. ماهیچهکه خاصیت اصلی آن قابلیت انقباض است، استخوان ها را به حرکت در می آورد اهرم ها. استخوان ها و اتصالات آنها به بخش غیرفعال سیستم اسکلتی عضلانی و ماهیچه ها به بخش فعال آن تعلق دارند.

ماهیچه ها بر روی استخوان ها عمل می کنند و آنها را حول محور مفاصل می چرخانند. این سیستم یک سیستم خاص است بازوی اهرمی.

در اسکلت انسان، تمام استخوان هایی که تا حدودی آزادی حرکت دارند وجود دارند اهرم هابه عنوان مثال، استخوان های اندام، فک پایین، جمجمه (تکیه گاه اولین مهره است)، فالانژهای انگشتان.

در سیستم حرکتی انسان، عضلات قدرت خود را از دست می دهند، اما در فاصله افزایش می یابند. این باعث ایجاد بارهای قابل توجهی بر روی سیستم اسکلتی عضلانی می شود که می تواند چندین برابر بیشتر از بار در حال حرکت یا برداشتن باشد. به نظر می رسد که مکانیسم های اهرمی اسکلت معمولاً برای افزایش سرعت اما از دست دادن قدرت.

نسبت طول بازوهای عنصر اهرمی اسکلت بستگی زیادی به عملکردهای حیاتی انجام شده توسط این اندام دارد. اما آنچه بسیار مهم است این است که در حالی که از نظر قدرت می بازیم، از جنبه های دیگر به دست می آوریم. کاهش جزئی در طول عضله اجازه می دهد تا در این مورد به طور قابل توجهی کف دست را با بار حرکت دهیم (حتی می توانیم بار را تا شانه بلند کنیم). علاوه بر این، سرعت حرکت را افزایش می دهیم. ماهیچه ها نمی توانند خیلی سریع منقبض شوند. خوشبختانه، با چنین اهرمی این مورد نیاز نیست: سرعت حرکت کف دست با بار 10 برابر بیشتر از سرعت انقباض عضله است. به عبارت دیگر با از دست دادن 10 برابر استحکام، به همان میزان در طول و سرعت حرکت بار به دست می آوریم.

بچه ها، آیا می خواهید بدانید عضله دوسر شما در هنگام نگه داشتن کتاب درسی در کف دست چه نوع قدرت عضلانی ایجاد می کند؟ یاد گرفتی که استخوان های بازو اهرمی هستند. چگونه می توان این مشکل را حل کرد؟ به چه قانوني نياز داريم؟

در واقع، ما حدود 8 تا 10 برابر سریعتر از انقباض ماهیچه هایمان حرکت می کنیم. این در زندگی انسان ها و حیوانات بسیار مهم است.

تکالیف به متنمکانیسم های ساده در بدن انسان

1. متن را بخوانید.

2. بر اساس این متن یک داستان کوتاه بنویسید.

3. مطابق شکل. در حالی که بازوی خود را در آرنج خم کرده اید، تعیین کنید که چنین اهرمی چه کاهشی در قدرت ایجاد می کند؟ سود در فاصله چقدر خواهد بود؟

4. نتیجه گیری کنید. .(محدودیت زمانی 1 دقیقه)

مشکل را حل می کنیم، آن را روی تخته و در یک دفتر یادداشت می کنیم.

5) کار عملی.

بیایید چند کار عملی انجام دهیم، با معروف ترین ابزاری که می شناسید - قیچی کار کنید.

کار عملی.

هدف: تجزیه و تحلیل اطلاعات در مورد استفاده از اهرم ها در زندگی روزمره.

با استفاده از قیچی و دینامومتر نیروی فشار قیچی را بر روی یک ورق کاغذ تعیین کنید.

جدول را پر کنید.

برنده شدن به صورت اجباری:

دستورالعمل ها.

1. قیچی بردارید.

2. با استفاده از خط کش فاصله l1 سانتی متر از مرکز قیچی (میخ) تا مرکز حلقه های قیچی را اندازه بگیرید. نتیجه را در جدول بنویسید.

3. یک ورق کاغذ بردارید، برش بزنید و با استفاده از خط کش، فاصله مرکز قیچی (میخ) تا ورق کاغذ را اندازه بگیرید (به تصویر مراجعه کنید). نتیجه حاصل را l2 cm در جدول بنویسید.

4. یک دینامومتر بگیرید. قیچی را با یک ورق کاغذ به حالت کار بیاورید (شکل را ببینید)، قلاب دینامومتر را به حلقه قیچی قلاب کنید و بکشید تا قیچی برگه کاغذ را برش دهد. و در این لحظه قرائت های دینامومتر را ثبت کنید، F1 داده ها را در جدول بنویسید.

5. با استفاده از فرمول قانون تعادل اهرم، نیروی فشار قیچی F2 را روی یک ورق کاغذ محاسبه کنید.

6. بررسی کنید که آیا قانون تعادل اهرم و قانون گشتاورها رعایت شده است یا خیر. نتایج را در جدول وارد کنید.

7. افزایش قدرت را تعیین کنید.

8. با استفاده از داده های پاراگراف های 6 و 7 نتیجه گیری کنید. .(محدودیت زمانی 1 دقیقه)

5) گزارش های کودکان.

6) تحکیم.

الف) ویدیوی "جاده اصلی" را روشن می کنم.

چه مکانیزم ساده ای در ویدیو استفاده شده است؟

پاسخ بچه ها

ب) -یک خلال دندان بردارید. نصفش کن و سپس هر نصف را نصف کنید. چرا بار دوم سخت تر بود؟

پاسخ بچه ها

س) - در هر کار از چه مکانیزمی استفاده شد؟

چرا دستگیره در به وسط در وصل نیست، بلکه به لبه و همچنین دورترین دستگیره از محور چرخش درب متصل است؟ از چه مکانیزمی استفاده می شود؟

چرا از قیچی با دسته های کوتاه و تیغه های بلند برای برش کاغذ و پارچه و با دسته بلند و تیغه های کوتاه برای برش ورق فلز استفاده می شود؟

7) کنترل.

روی میزها یک دفترچه وجود دارد، یکی از دانش آموزانی که پشت میز می نشیند به سؤالات آزمون پاسخ می دهد، دیگری کارت دریافت می کند.

تست ریبوک.

انتخاب 1.

مکانیزم ها دستگاه هایی هستند که خدمت می کنند

الف) تبدیل حرکت؛

ب) ایجاد نیرو؛

ج) دگرگونی قدرت؛

د) انجام آزمایشات.

2. بر روی اهرم نیروی 3 N وارد می شود اگر بازوی نیرو 15 سانتی متر باشد ممان این نیرو چقدر است؟

3. بازوی اهرمی به چه چیزی گفته می شود؟

الف) عمود بر

ب) بخش؛

د) کوتاه ترین فاصله بین تکیه گاه و خط مستقیمی که نیرو در امتداد آن وارد می شود

4. نمونه ای از اهرم در زندگی روزمره:

الف) درب، ب) بیل مکانیکی، ج) آچار

گزینه 2.

مکانیسم های ساده برای موارد زیر استفاده می شود:

الف) اندازه گیری کنید مقادیر فیزیکی;

ب) مسافت طی شده توسط بدن را افزایش دهید.

ج) انجام دهد آزمایش های فیزیکی;

د) نیروی وارد بر بدن را افزایش دهید.

2. نیروی 0.5 کیلونیوتن بر روی یک اهرم وارد می شود. اگر بازوی نیرو 2 متر باشد ممان این نیرو چقدر است؟

3. به چه چیزی اهرم می گویند؟

آ) مکانیزم پیچیده;

ب) بدن نرم؛

ج) جسم سفت و سختی که می تواند حول تکیه گاه ثابت بچرخد.

د) جسم صلب که نمی تواند حول تکیه گاه ثابت بچرخد.

4) نمونه ای از اهرم در فناوری عبارتند از: الف) آچار، ب) دست انسان، ج) مداد.

کارت تایید.

ربوس را حدس بزنید.

معماها را حدس بزنید:

الف) سه برادر برای شنا به داخل آب رفتند.

دو نفر در حال شنا هستند و یکی در ساحل دراز کشیده است.

ب) تجهیزات باغبانی هستم،

من او را از قدیم در روستا می شناسم.

پدربزرگ مرا می برد

و باغ را حفر می کند.

دم کانگورو در حین پرش چه وجه اشتراکی با میله تعادل طناب واکر دارد؟

8) تکالیف. روی تخته نوشته شده است: §60، تمرین 32 (1،3) و یک کار خلاقانه: مسئله ای را در مورد موضوع درس امروز بسازید.

9) انعکاس.کارت "بازتاب"

پرسشنامه

نام و نام خانوادگی_________________

امروز در کلاس اول:

الف) وظایف آزمون یا کارت را به درستی انجام داد.

ج) توانست مشکل عملی تعیین جرم یک خط کش را حل کند.

2) چقدر در کلاس مستقل بودید؟

الف) توضیح لازم از معلم؛

ب) به کمک همسایه پشت میزش نیاز داشت.

ج) همه کارها را خودش انجام داد.

3) بعد از درس امروز من:

الف) من می توانم تکالیف خود را انجام دهم.

ب) می توانم قانون تعادل اهرمی را در موقعیت های مختلف زندگی به کار ببرم.

ج) قانون تعادل اهرمی را بهتر درک کند.

4) کار خود را در کلاس به این صورت ارزیابی می کنید:

این پایان درس ما است، بچه ها. امروز همه چیز جدیدی در مورد اهرم ها یاد گرفتند.

تلاش کنید علم را بیشتر و عمیق تر درک کنید،
تشنه معرفت ازلی.
فقط اولین دانش بر شما خواهد درخشید،
خواهید فهمید: هیچ محدودیتی برای دانش وجود ندارد »

فردوسی (شاعر پارسی و تاجیک، 940-1030)

مکانیسم های ساده در طبیعت زنده

در اسکلت جانوران و انسان ها، تمام استخوان هایی که دارای آزادی حرکت هستند وجود دارد اهرم هابه عنوان مثال، در یک فرد - استخوان های اندام، فک پایین، جمجمه (تکیه گاه اولین مهره است)، فالانژهای انگشتان. در گربه ها، اهرم ها پنجه های متحرک هستند. در بسیاری از ماهی ها خارهایی روی باله پشتی وجود دارد. در بندپایان - بیشتر بخش های اسکلت بیرونی آنها. در دوکفه ای - دریچه های پوسته ای.

مکانیسم های اهرمی اسکلتی معمولاً به گونه ای طراحی می شوند که در عین از دست دادن قدرت، سرعت خود را افزایش دهند. این برای سازگاری و بقا مهم است.

به خصوص افزایش سرعت در حشرات به دست می آید. بال های برخی از حشرات بر اساس سیگنال های الکتریکی که توسط اعصاب انجام می شود شروع به ارتعاش می کنند. هر یک از این سیگنال های عصبی منجر به یک انقباض عضله می شود که به نوبه خود بال را حرکت می دهد. دو مجموعه از ماهیچه های مخالف، که به عنوان بالابر و کاهش دهنده شناخته می شوند، با کشیدن در جهت مخالف به بالا و پایین رفتن بال ها کمک می کنند. سنجاقک ها می توانند در پرواز به سرعت 40 کیلومتر در ساعت برسند.

نسبت طول بازوهای عنصر اهرمی اسکلت بستگی زیادی به عملکردهای حیاتی انجام شده توسط این اندام دارد. به عنوان مثال، پاهای بلند سگ تازی و آهو توانایی آنها را برای سریع دویدن تعیین می کند. پنجه های کوتاه خال برای ایجاد نیروهای بزرگ در سرعت کم طراحی شده اند. آرواره های بلند سگ تازی به شما این امکان را می دهد که در حین دویدن به سرعت طعمه را بگیرید و آرواره های کوتاه بولداگ به آرامی بسته می شوند، اما محکم نگه می دارند (عضله جویدن بسیار نزدیک به نیش ها متصل می شود و نیروی ماهیچه ها به ماهیچه ها منتقل می شود. نیش تقریبا بدون ضعیف شدن).

در گیاهان، عناصر اهرمی کمتر رایج هستند، که با تحرک کم ارگانیسم گیاه توضیح داده می شود. یک اهرم معمولی تنه درخت و ریشه اصلی است که امتداد آن را تشکیل می دهد. ریشه کاج یا بلوط که به اعماق زمین می رود، مقاومت زیادی در برابر واژگونی ایجاد می کند (بازوی مقاومت بزرگ است)، بنابراین کاج ها و بلوط ها تقریباً هرگز از ریشه خارج نمی شوند. برعکس، درختان صنوبر که سیستم ریشه ای کاملاً سطحی دارند، به راحتی سر می خورند.

مکانیسم‌های اهرمی جالبی را می‌توان در برخی از گل‌ها (به‌عنوان مثال، گل مریم گلی) و همچنین در برخی از میوه‌های نازک یافت.

بیایید به ساختار مریم گلی علفزار نگاه کنیم (شکل 10). برچه دراز به عنوان یک بازوی بلند عمل می کند آاهرم در انتهای آن یک بساک وجود دارد. شانه کوتاه ببه نظر می رسد اهرم از ورودی گل محافظت می کند. هنگامی که یک حشره (معمولا زنبور عسل) به درون گل می خزد، بازوی کوتاه اهرم را فشار می دهد. در همان زمان بازوی بلند بساک به پشت زنبور عسل برخورد می کند و گرده روی آن باقی می ماند. حشره با پرواز به سمت گل دیگری، آن را با این گرده گرده افشانی می کند.

در طبیعت، اندام های انعطاف پذیری رایج هستند که می توانند انحنای خود را در محدوده وسیعی تغییر دهند (ستون فقرات، دم، انگشتان، بدن مارها و بسیاری از ماهی ها). انعطاف پذیری آنها یا به دلیل ترکیب تعداد زیادی اهرم کوتاه با سیستم میله ای است یا به دلیل ترکیب عناصر نسبتاً انعطاف ناپذیر با عناصر میانی که به راحتی تغییر شکل می دهند (تنه فیل، بدن کاترپیلار و غیره). در حالت دوم، کنترل خمش توسط سیستمی از میله های طولی یا مورب به دست می آید.