ВОПРОС 19

Question 1

Момент силы

Answer 1

векторная физическая величина, характеризующая действие силы на механический объект, которое может вызвать его вращательное движение. Определяется как векторное произведение радиус-вектора точки приложения силы и вектора силы.
M = Fl

Question 2

Условия равновесия тел, уравнение моментов

Answer 2

1. поступательно движущееся тело находится в состоянии равновесия (покоится или движется прямолинейно и равномерно), если
   n
   Σ F⃗ i = 0
   i=1
2. вращающееся тело, имеющее неподвижную ось вращения, находится в покое или равномерно вращается, если
   n
   Σ M⃗ i = 0
   i=1
   М “+” если сила вращает тело против часовой стрелки
   М “-“ - если против часовой
3. Когда тело совершает одновременно и поступательное и вращательное движение, должны выполняться условия из 1 и 2.

Правило моментов
F1l1 = F2l2

Question 3

Виды равновесия тела, имеющего точку опоры

Answer 3

1. устойчивое (если равнод. сила возвращает тело к положению равновесия)
   2? неустойчивое (если равнод. сила удаляет тело от положения равновесия
2. безразличное
   (страница 51)

Question 4

Виды равновесия тела с закреплённой осью вращения

Answer 4

1. устойчивое (если центр тяжести ниже оси вращения)
2. неустойчивое (если центр тяжести выше оси вращения)
3. безразличное
   (страница 51)

Question 5

Виды равновесия тела, имеющего площадь опоры

Answer 5

1. устойчивое (если вертикаль, проведенная через центр тяжести тела, пересекает площадь его опоры
2. неустойчивое (если вертикаль, проведенная через центр тяжести тела, не пересекает площадь его опоры)
   (страница 51)

Question 6

Простые механизмы

Answer 6

устройства, позволяющие совершить работу без применения источников немеханической энергии

Question 7

Рычаг

Answer 7

(страница 47)
Тело, имеющее ось вращения, к которому приложены силы, поворачивающие его в разные стороны

1 род
точки приложения сил по разные стороны от точки опоры
2 род
точки приложения сил по одну сторону от точки опоры

Question 8

Рычаг 2 рода

Question 9

Рычаг 1 рода

Answer 9

(страница 48)
Пусть нам нужно поднять тело m1 на высоту h1
A2 = F2h2
При этом работа силы F1 будет равна A1 = -F1h1

Сравним модули этих работ
|A2|/|A1| = F2h2/F1h1 = l1h2/l2h1 (1)

Из подобия ∆ов по рисунку следует, что l1/l2 = h1/h2.

Подставим (1)
|A2|/|A1| = h1h2/h2h1 = 1. Выигрыша в работе нет. Во сколько раз выигрываем в силе, во столько раз проигрываем в расстоянии

С помощью рычага можно изменить величину/направление силы, совершающей работу.

С помощью рычага

Question 10

Наклонная плоскость

Answer 10

(страница 49)
Fтяж раскладывается на скатывающую и силу нормального давления. Чтобы поднимать груз равномерно(без трения) вдоль наклонной плоскости, к нему нужно приложить силу F, которая по 3 закону Ньютона будет равна F⃗ = -F⃗ ск
Работа этой силы равна |A1| = FскL

При поднятии груза без наклонной плоскости совершается работа A2 = mgh

Сравним эти работы
A1/A2 = FскL/mgh = FскL/mgLsinα = mgLsinα/mgLsinα = 1.

Question 11

Неподвижный блок

Answer 11

(страница 49)
F1r1 = F2r2, где F1 = mg, F2 = F,
r1 = r2 = r

mgr = Fr
mg = F

Неподвижный блок не дает выигрыша в работе, он только позволяет изменить её направление

Question 12

Подвижный блок

Answer 12

(страница 50)
mgr = F2r
mg = 2F
F = mg/2

Подвижный блок дает выигрыш в силе в 2 раза

Из рисунка: L/h = 2r/h, L/h = 2, L=2h

Сравним модули работ
A2/A1 = Fl/mgh = F2h/mgh = mg2h/2mgh = 1 => выигрыша в работе нет

Question 13

Золотое правило механики

Answer 13

Во сколько раз выигрываем в силе, во столько раз проигрываем в расстоянии

Во всех примерах пренебрегали силами трения

На самом деле приходится совершать работу по преодолению этих сил, а значит, можно найти полезную и затраченную работу
η = (Ап/Аз) • 100% - КПД