Projekt „Jednoduché mechanismy v každodenním životě“ zahrnuje kreativní zvládnutí tématu „Jednoduché mechanismy“ dětmi, ukazuje žákům důležitost tohoto tématu v každodenní lidské činnosti a podrobně je seznamuje s projektovými aktivitami.
Očekává se, že kreativní práce na projektu děti zaujme, díky čemuž si lépe osvojí základní teoretické koncepty tématu.
Typ projektu: kreativní.
Produkt projektu: výstava fotografií.
Realizace projektu přispívá k rozvoji tvořivých a komunikačních schopností dětí, učí je přijímat informace z různých zdrojů (včetně internetu), chápat je a uplatňovat je ve své činnosti.
Stáhnutí:
| Příloha | velikost |
|---|---|
| prostye_mehanizmy.docx | 24.87 KB |
Náhled:
- Městská rozpočtová vzdělávací instituce
- “Střední škola č. 3”
- Městský obvod Emanzhelinsky
“Jednoduché mechanismy v každodenním životě”
- Jednoduché mechanismy a jejich odrůdy………………………………..4
- Používání jednoduchých mechanismů v každodenním životě………………………. 5
Jak často, když potřebujeme přesunout velmi těžký předmět, vezmeme jako pomocníka hůl nebo tyč. Toto je příklad jednoduchého mechanismu – páky.
Řidič může snadno zvednout auto o hmotnosti několika tun pomocí zvedáku. Zvedák je jednoduchý mechanismus, který poskytuje zvýšení pevnosti asi 40-50krát. Nůžky, kleště, kleště, nůžky na drát a mnoho dalších nástrojů, to všechno jsou páky.
Říká se, že velký vědec Archimedes kdysi napsal syrakuskému králi Hieronovi: „Kdyby existovala jiná Země, přešel bych na ni a přemístil bych naši Zemi. Co jsou to jednoduché mechanismy, kde a za jakým účelem se jednoduché mechanismy používají v každodenním životě?
Svůj projekt jsem zasvětil studiu těchto otázek.
Cíl: identifikovat význam použití jednoduchých mechanismů pro člověka.
1. Studium literárních a elektronických zdrojů informací.
2. Systematizovat a shrnout nalezený materiál.
3. Formulujte závěry.
4. Vytvořte si vlastní produkt – výstavu fotografií na téma projektu.
Základní otázka: Proč jsou zapotřebí jednoduché mechanismy?
Jaké typy jednoduchých mechanismů existují?
Proč jsou zapotřebí jednoduché mechanismy?
Kde se v přírodě nacházejí jednoduché mechanismy?
Poskytují jednoduché mechanismy nárůst síly?
Jsou ve mně jednoduché mechanismy?
- Jednoduché mechanismy a jejich odrůdy
Od starověku lidé k usnadnění své práce používali různá zařízení a mechanismy (z řeckého „mechane“ – stroj, nástroj).
Existuje mnoho typů jednoduchých mechanismů. Jedná se o páku, blok, klín a mnoho dalších. Ve fyzice jsou jednoduché mechanismy zařízení používaná k přeměně síly.
Mezi jednoduché mechanismy patří: páka a její odrůdy – blok, brána; nakloněná rovina a její odrůdy – klín, šroub. Obvykle se používají k získání přírůstku síly, tzn. několikrát zvýšit sílu působící na tělo.
Charakteristika jednoduchých mechanismů.
Páka je tuhé těleso, které se může otáčet kolem pevné podpěry.
Nejkratší vzdálenost mezi osou a přímkou, podél které síla působí na páku, se nazývá rameno síly. Chcete-li najít rameno síly, musíte snížit kolmici z bodu otáčení na linii působení síly. Délka této kolmice bude ramenem této síly. F1, F2 – síly působící na páku. L1 L2 – ramena sil působících na páku. Páka je v rovnováze, když síly, které na ni působí, jsou nepřímo úměrné ramenům těchto sil. Toto pravidlo lze zapsat jako vzorec: F1 / F2 = L1 / L2.
Pravidlo rovnováhy páky zavedl Archimedes. Z tohoto pravidla je zřejmé, že menší síla dokáže vyrovnat větší sílu pomocí páky. Kolikrát je jedno rameno větší než druhé, kolikrát jsou síly působící na jedno rameno větší než síla působící na druhé rameno.
Nakloněná rovina je jednoduché mechanické zařízení používané ke zvedání těžkých předmětů za účelem získání síly. Nakloněná rovina se používá k přesunu těžkých předmětů do vyšší úrovně bez jejich přímého zvedání. Mezi taková zařízení patří rampy, eskalátory, běžná schodiště a dopravníky.
Šroub. Obtočíme-li nakloněnou rovinu kolem válce, získáme další mechanismus – šroub.
Dalším typem páky je brána. Brána je válec (buben), ke kterému je připevněna rukojeť. Pomocí páky může malá síla vyrovnat velkou sílu. Zvažte například zvedání kbelíku ze studny. Páka je studniční brána – kulatina se zahnutou rukojetí, která je k ní připevněna. Osa otáčení brány prochází kládou. Menší silou je síla ruky člověka a větší silou je síla, kterou se kbelík a visící část řetězu stahují dolů.
- Používání jednoduchých mechanismů v každodenním životě
Páky jsou široce používány v každodenním životě.
Kleště, kleště, stahovák hřebíků, nůžky, kolébka s kbelíky, kleště, „jeřáb“ na zvedání vody ze studny, pákové váhy, dřevěná houpačka, klíč na povolování matic při demontáži a montáži částí stroje – to je pouze malá část nástrojů a zařízení v jádru, jejichž akce se řídí pravidlem pákového efektu.
Mnohem obtížněji byste otevřeli pevně přišroubovaný vodovodní kohoutek, pokud by neměl 3-5 cm rukojeť, což je malá, ale velmi účinná páka. Totéž platí pro klíč, kterým povolujete nebo utahujete šroub nebo matici. Čím delší je klíč, tím snáze tuto matici vyšroubujete, nebo naopak, tím pevněji ji můžete utáhnout. Při práci s obzvláště velkými a těžkými šrouby a maticemi, například při opravách různých mechanismů, automobilů, obráběcích strojů, používejte klíče s rukojetí do metru.
Dalším nápadným příkladem páky v každodenním životě jsou nejobyčejnější dveře. Zkuste dveře otevřít zatlačením v blízkosti pantů. Dveře se velmi těžce podvolí. Čím dále se však místo působení síly nachází od závěsů dveří, tím snazší pro vás bude otevření dveří.
Příkladem páky, která zvyšuje sílu, jsou nůžky na papír, řezačky drátu, nůžky na řezání kovů a lopata.
Mnoho strojů má různé typy pák: rukojeť šicího stroje, pedály nebo ruční brzda jízdního kola, klávesy klavíru jsou příklady pák. Váha je také příkladem páky.
Dřevoobráběcí a zahradnické nářadí představoval klín – pluh, adze, skoby, lopata, motyka. Půda byla obdělávána pluhem a branami. Sklízeli úrodu pomocí hrábí, kos a srpů.
Šroub je druh nakloněné roviny. S jeho pomocí můžete získat výrazný nárůst síly. Otáčením matice na svorníku jej zvedneme po nakloněné rovině a nabereme sílu.
Otáčením rukojeti vývrtky ve směru hodinových ručiček způsobíme pohyb vývrtky směrem dolů. Dochází k transformaci pohybu: rotační pohyb vývrtky vede k jejímu translačnímu pohybu.
Příkladem páky, která způsobuje ztrátu síly, je veslo. To je nutné pro získání vzdálenosti. Čím delší je část vesla spuštěná do vody, tím větší má poloměr otáčení a rychlost pohybu.
Můžeme tedy vidět, že pákový mechanismus je velmi rozšířen jak v našem každodenním životě, tak v různých mechanismech.
Snímek č. 1
Jednoduché mechanismy jsou všude kolem nás. “Mohl bych otočit Zemi pomocí páky, jen mi dej opěrný bod” Archimedes. 900igr.net
Snímek č. 2
Účel lekce: v důsledku kognitivní činnosti se seznámit s praktickou aplikací jednoduchých mechanismů
Snímek č. 3
Cíle lekce: prověřit schopnost studentů systematizovat získané znalosti. rozvíjet myšlení studentů a usnadňovat jejich získávání badatelských kompetencí. seznamovat s univerzálními lidskými hodnotami rozvojem komunikačních dovedností.
Snímek č. 4
Klasické výpočty činnosti jednoduchých mechanismů patří vynikajícímu starověkému mechanikovi Archimédovi ze Syrakus. Je zobrazena slavná karikatura (Fragment) „Kolya, Olya a Archimedes“.
Snímek č. 5
Jednoduché mechanismy v každodenním životě Zvažte páku. Páka je tuhé těleso, které se může otáčet kolem určité osy. Páka není nutně dlouhý a tenký předmět. Různé jednoduché mechanismy, které nás obklopují, nám umožňují získat na síle nebo vzdálenosti a učinit náš život pohodlnějším. Páka se nachází v mechanismech a nástrojích, které usnadňují lidskou práci.
Snímek č. 6
Jednoduchý „pákový“ mechanismus má dvě varianty: blok a bránu. Pomocí páky může malá síla vyrovnat velkou sílu. Zvažte například zvedání kbelíku ze studny. Páka je studniční brána – kulatina se zahnutou rukojetí nebo kolečkem, které je k ní připevněno. Osa otáčení brány prochází kládou. Menší síla je síla ruky člověka a větší síla je síla, kterou se kbelík a visící část řetězu stahují dolů.
Snímek č. 7
Nakloněná rovina se používá k přesunu těžkých předmětů do vyšší úrovně bez jejich přímého zvedání. Pokud potřebujete zvednout náklad do výšky, je vždy snazší použít mírný zdvih než strmý. Navíc, čím strmější je svah, tím snazší je dokončení této práce. “Těleso na nakloněné rovině je drženo silou, která. velikost je tolikrát menší než hmotnost tohoto tělesa, kolikrát je délka nakloněné roviny větší než jeho výška.” Jednoduchý mechanismus „nakloněné roviny“ a jeho dvě varianty – klínový a šroubový.
Snímek č. 8
Klín je jednou z odrůd nakloněné roviny, na kterou působí shora dolů klín zaražený do klády. Vzniklé poloviny přitom od sebe odtlačí doleva a doprava. To znamená, že klín mění směr síly. Navíc síla, kterou od sebe odtlačuje poloviny polena, je mnohem větší než síla, kterou kladivo působí na klín. V důsledku toho klín také mění číselnou hodnotu působící síly. Dřevoobráběcí a zahradnické nářadí představoval klín – pluh, adze, skoby, lopata, motyka. Půda byla obdělávána pluhem a branami. Sklízeli úrodu pomocí hrábí, kos a srpů.
Snímek č. 9
Šroub je druh nakloněné roviny. S jeho pomocí můžete získat výrazný nárůst síly. Otáčením matice umístěné na šroubu jej zvedáme po nakloněné rovině a získáváme sílu.Šroub je druh nakloněné roviny.Na obrázku vidíte kartonový trojúhelník umístěný vedle válce (obr. „b“). Nakloněná rovina je okraj kartonu. Obtočením trojúhelníku kolem válce získáme šroubovitou nakloněnou rovinu (obr. „c“). Podobně jako klín může šroub měnit směr a/nebo číselnou hodnotu působící síly. Otáčením rukojeti vývrtky ve směru hodinových ručiček způsobíme pohyb vývrtky směrem dolů. Dochází k transformaci pohybu: rotační pohyb vývrtky vede k jejímu translačnímu pohybu.
Snímek č. 10
Při použití páky urazí delší konec delší dráhu. Když tedy získáme na síle, ztrácíme vzdálenost. To znamená, že při zvedání velkého nákladu malou silou jsme nuceni provést velký pohyb. Už před naším letopočtem lidé začali ve stavebnictví používat páky. Například na obrázku vidíte využití páky při stavbě pyramid v Egyptě. Již víme, že páky, bloky a lisy vám umožňují získat sílu. Je však takový zisk dán „zdarma“? Jednoduché mechanismy v technologii – páka
Snímek č. 11
Nakloněná rovina Při stavbě chrámů Egypťané přepravovali, zvedali a instalovali kolosální obelisky a sochy, které vážily desítky a stovky tun! Hlavním zvedacím zařízením Egypťanů byla nakloněná rovina – rampa. Rám rampy, tedy její boky a příčky, které rampu v krátké vzdálenosti od sebe přetínaly, byl postaven z cihel; prázdné prostory byly vyplněny rákosím a větvemi. Jak pyramida rostla, byla postavena rampa. Po těchto rampách se kameny vláčely na saních stejně jako po zemi, pomáhaly si pákami. Když sloup vlezl do otvoru, otvorem se vyhrabal písek a následně se rozebrala cihlová zeď a odstranil se násep.
Snímek č. 12
Blok – Archimedes považoval pevný blok za páku s rovným ramenem. Momenty sil na obou stranách bloku jsou stejné, takže síly vytvářející tyto momenty jsou také stejné: Nedává to nárůst síly, ale umožňuje vám změnit směr síly, což je někdy nutné. Jedná se o kolo s drážkou po obvodu pro lano nebo řetěz, jehož osa je pevně připevněna ke stěnovému nebo stropnímu nosníku. Bloky se používají ve zdvihacích zařízeních. Archimedes vzal pohyblivý blok jako páku s nestejným ramenem, která dává dvojnásobné zvýšení síly. Vzhledem ke středu otáčení působí momenty sil, které se v rovnováze musí rovnat. Bloky také nepřinášejí žádný zisk v práci, což potvrzuje „zlaté pravidlo“ mechaniky.
Snímek č. 13
V současné době jsou bloky široce používány v dopravním průmyslu. Sportovní plachetnice, stejně jako plachetnice minulosti, se při nastavování a ovládání plachet neobejdou bez bloků. Moderní lodě potřebují bloky pro zvedání signálů a člunů. Tento systém bloků mohou používat piloti kluzáků ke zvednutí svých zařízení do vzduchu. Tato kombinace pohyblivých a pevných bloků se používá na elektrifikované železniční trati k regulaci napětí drátů.
Snímek č. 14
BRÁNA – Jedná se o dvě kola spojená dohromady a otáčející se kolem stejné osy, například studniční brána s klikou. Takové složité, objemné zařízení středověkého období – brány nebo šlapací kola byly široce používány v hornictví. Do pohybu je uvedli lidé, kteří šli po tyčích kola. Bránu lze považovat za nestejnoramennou páku: jím dané zesílení síly závisí na poměru poloměrů R a r.
Snímek č. 15
Věžové jeřáby fungují na jakémkoli staveništi – jsou kombinací pák, bloků a vrat. V závislosti na „specialitě“ mají jeřáby různé konstrukce a vlastnosti. Portálové otočné jeřáby. Nosnost – 300 kN. Rychlost zdvihu břemene – 0,17 m/s. Jednoduché mechanismy se používají i při konstrukci kráčejících rypadel. Do jeho velké lžíce se vejde bagr pro městská staveniště. Stavební věžové jeřáby. Nosnost – 20 – 400 kN. Rychlost zdvihu až 1m/s.
Snímek č. 16
Jednoduché mechanismy vám pomohou přesunout dům a rozšířit ulici. Rámy se přinesou pod dům, spustí se na válečky položené na kolejích a zapnou se elektrické navijáky. Naviják je konstrukce sestávající ze dvou bran s mezilehlými převody v hnacím mechanismu. Nosnost moderních navijáků může být přes 100 kN. Pracují na lanovkách, na vrtných plošinách, provádějí stavební, montážní a nakládací a vykládací práce.
Snímek č. 17
Jednoduché mechanismy byly široce používány ve starověku a pro vojenské účely. Již v roce 212 př. n. l. pomocí háků a drapáků spojených s bloky dobyli Syrakusané od Římanů obléhací zařízení. Stavbu vojenských vozidel a obranu města vedl Archimedes. (Podívejme se na fragment karikatury „Kolya, Olya a Archimedes“) Je zobrazena slavná karikatura (Fragment) „Kolya, Olya a Archimedes“
Snímek č. 18
Jednoduché mechanismy v přírodě Fyzikální zákony se využívají nejen při provozu těch nejúžasnějších přístrojů a strojů, ale zasahují i do přírodních jevů. V živé přírodě se však mnohé z těchto zákonitostí nevyskytují otevřeně, takže si jich může všimnout pouze zkušené oko pozorovatele.
Snímek č. 19
Páka V kostře zvířat a lidí jsou všechny kosti, které mají určitou volnost pohybu, pákami, například u lidí – kosti končetin, dolní čelist, lebka, články prstů. Vyvažovací páka. Páka moci. Rychlostní páka. A je opěrný bod. B – místo působení síly. B je bod odporu.
Snímek č. 20
Experiment. Vezměte si pero, něco napište nebo něco nakreslete a sledujte pero a pohyb vašich prstů. Brzy zjistíte, že klika je páka. Najděte svůj opěrný bod, zhodnoťte svá ramena a ujistěte se, že v tomto případě ztrácíte na síle, ale získáváte na rychlosti a vzdálenosti. Vlastně při psaní je třecí síla stylusu na papír malá, takže svaly prstů se příliš nenamáhají. Ale jsou druhy práce, kdy prsty musí pracovat na plný výkon, překonávat značné síly a zároveň dělat pohyby výjimečně přesné: prsty chirurga, hudebníka.
Snímek č. 21
Mnoho jednoduchých mechanismů lze identifikovat nejen v těle zvířat a lidí, ale také ve stavbě rostlin. Podívejme se na příklad toho, jak funguje „pákový mechanismus“ v květu šalvěje, který nakládá hmyz pylem. Květina na rostlině je umístěna vodorovně. Jeho spodní ret slouží jako velmi pohodlná přistávací plošina pro čmeláky. Odtud hmyz začíná svou cestu dovnitř květiny k nektaru. Ale pak na jeho cestě stojí „bariéra“ – dvě tyčinky. Ke květině se připevňují tak, že krátká a tvrdá spodní část každého z nich je jedním ramenem páky a dlouhá horní část, na které se prašník houpe, je druhé rameno. Čmelák se snaží dostat dovnitř květiny a tlačí na spodní rameno. Současně se horní snižuje a prašníky potírají zadní část hmyzu pylem.
Snímek č. 22
„Propichovací nástroje“ mnoha zvířat a rostlin – drápy, rohy, zuby a trny – mají tvar klínu (upravená nakloněná rovina); Špičkový tvar hlavy rychle se pohybujících ryb je také podobný klínu. Mnoho z těchto klínů má velmi hladké tvrdé povrchy, což jim dává velkou ostrost. U rostlin jsou pákové prvky méně časté, což se vysvětluje nízkou pohyblivostí rostlinného organismu. Typickou pákou je kmen stromu a kořeny. Kořeny borovice nebo dubu hluboko v zemi kladou obrovský odpor, takže borovice a duby se téměř nikdy nevytrhávají. Naopak smrky, které mají často povrchový kořenový systém, se převracejí velmi snadno.
Snímek č. 23
Hádej hádanky: Dva kroužky, dva konce a uprostřed cvoček. Obě sestry zakolísaly – hledaly pravdu, a když ji dosáhly, přestaly. Ukloní se, ukloní se, přijde domů, protáhne se. Mají zuby, ale nekoušou Dva bratři šli do vody plavat, dva plavou a jeden leží na břehu. Znovu si pozorně prohlédněte odpovědi (jsou napsané na tabuli) a pojmenujte je jedním slovem.
