Archimedes törvény csak akkor érvényes jelenlétében gravitáció
Archimedes - a legnagyobb görög tudós, matematikus, fizikus, feltaláló, született 287g. BC Syracuse Szicíliában. Ő lett híres Számos tudományos munka, elsősorban a területén a geometria és a mechanika. Archimedes tanult, valamint sok más ókori görög tudósok Alexandria, ahol az egyiptomi Ptolemaiosz uralkodók összegyűjtötte a legjobb görög tudósok és gondolkodók, valamint megalapította a híres, a legnagyobb könyvtár a világon.
Van egy legenda megnyitása „Archimedes»jog«kapcsolódik a aranykorona a király Syracuse Hieron II.
A történészek úgy vélik, hogy a probléma az aranykorona vezetett Archimedes, hogy foglalkozzon a fürdés szervek. Az eredmény az volt, hogy kialakult „úszó szervek” figyelemre méltó munkát, amely elérte a nap.
A létezését a hidrosztatikus nyomás vezet az a tény, hogy bármely szerv, amely a folyadék vagy gáz, a felhajtóerő erő hat. Ez az első alkalom az értéke ennek az erőnek a folyadékokban határozza meg tapasztalat Archimedes. Archimedes törvény az alábbiak szerint történik: egy merülő testre a folyékony vagy gáz hatású felhajtóerő egyenlő a súlya a folyadék mennyiségét vagy gáz, amely kilökődik bemerített része a test.
Archimedesi erő mindig ellentétes a gravitációs erő, így a test súlya a folyadék vagy gáz mindig kisebb, mint a tömeg, a test vákuumban.
Archimedes törvény csak akkor érvényes jelenlétében gravitáció. A súlytalanság körülményei, ő nem elégedett.
Viselkedés a test, amely egy folyékony vagy gáz, attól függően, hogy az arány a modulus a gravitáció és felhajtóerő Fm FA, amelyek hatnak a szervezetben. Az alábbi három esetben:
FT> FA - test mosogatók;
FT = FA - test úszik a folyadék vagy gáz;
FT FA - test mosogatók;FT = FA - test úszik a folyadék vagy gáz;
FT> Vz. A felhajtóerő FSH. ható el, sokkal több felhajtóerő Vz. ható súlyát. Ezért, a megfigyelt levegő léggömb egyensúlyt, és a súlya nem jelenti azonosságát tömegüknek vákuumban. Tény, hogy a valós súly Psh labda nagyobb, mint a valós súly Pg súlyokat. Ez azonnal érzékeli, ha a szivattyú ki a harang kiürítették a levegő. Scale az egyensúly, a labda mozog lefelé. Így ez a tapasztalat azt bizonyítja, érvényességét a törvény Arkhimédész és gázok.
Hozzászólások a használata felhajtóerő gázokban alapú ballonos - léghajó repülés, lufi, és így tovább ..
Mechanikai munka. teljesítmény
mechanikai munka
Ha az erő a testre ható okozza az elmozdulás F s az a hatás, ez az erő jellemzi mennyiségű úgynevezett mechanikai munka (vagy röviden csak munka).
A mechanikai munka nevezzük skaláris érték egyenlő a termék az F erő modul a testre ható, és a modul mozgó s, elkövetett test irányába ez az erő, azaz. E.
Abban az esetben, által leírt általános képletű (3,9), a mozgás irányát a test egybeesik az erő irányára. Azonban gyakran vannak olyan esetek, ahol a vis vagy elmozdulás szöget zárnak nem egyenlő nullával vagy . (Ábra. 30)
Bővítjük F erő két egymásra merőleges komponenseket az F1 és F2 (F = F1 + F2). Mivel a mechanikai munka - skalár mennyiség, a munka az F erő egyenlő a algebrai összege munkaerőre F1 és F2. t. e. A = A1 + A2.
Hatása alatt az F2 erő nem mozdul a test, mivel az F2 s. Ezért, A2 = 0. Ezért, a munka A = A1 = F1 s. Látható, hogy az F1 = Fcos. ezért
Így általában, a mechanikai munka a termék a teljesítmény modul és a modul mozgását a koszinusza közötti szög irányok elmozdulás és az erő. Munka erő mentén irányul mozgás a test, pozitív, és egy erő ellen a mozgás a test - negatív. By (3.9) és (3.10) kiszámítja a munka egy állandó erő. Mechanikai munka egység szerelt képletű (3,9). Az SI egysége munkáját az elfogadott munkát 1 H hatályba, amikor mozog a az alkalmazás helyétől 1 m Ez a készülék neve joule (J) .:
1 · 1H J = 1m.
N az úgynevezett teljesítmény értéke egyenlő a munka A tekintetében a t időtartam, amely alatt ez a munka készült:
Formula (3.11), hogy az SI egységet kívánnak létrehozni a hálózati NE-1 J / s (joule per másodperc). Ez az egység is nevezik watt (W), W 1 = 1 J / s.
A kapcsolat a teljesítmény és a sebesség alatt egyenletes mozgás találni anyagként (3,10) a (3.11):
(Ez a képlet is érvényes alternáló mozgást, amikor alatt N értetődő pillanatnyi teljesítmény, és a V - pillanatnyi sebesség). Ha az erő iránya egybeesik a továbbítási irányban, a cos = 1 és N = Fv. Az utolsó formula következik, hogy
Ezekből képletek, akkor látható, hogy állandó motorteljesítményt sebesség fordítottan arányos a tolóerő, és fordítva. Ez ezen az elven alapuló, a hajtómű (sebességváltó) a különböző járművek.
A használata egyszerű mechanizmusok
Típusú egyszerű gépek sokat. Ez a kar, és egy blokk és az ék, és még sokan mások. Egy egyszerű mechanizmus fizika nevű eszközök átalakítására teljesítmény. Rámpa, amely segít kerék, vagy húzza nehéz tárgyakat - ez is egy egyszerű mechanizmus. A használata egyszerű mechanizmusok nagyon gyakori a munkahelyeken, és a mindennapi életben. egyszerű mechanizmusok leggyakrabban használt annak érdekében, hogy a győzelem a hatályos, vagyis az, hogy növelje többször ható erő a szervezetben.
Lever fizika - egy egyszerű mechanizmus
Az egyik legegyszerűbb és leggyakoribb mechanizmusok tanult fizikát vissza a hetedikben - a kart. Lever fizika úgynevezett szilárd, képes elfordulni egy fix támogatás.
Kétféle tőkeáttétel. Az első osztályú kar forgáspont között a cselekvési irányokat az alkalmazott erők. A második fajta a kar forgáspont egyik oldalán elhelyezett közülük. Vagyis, ha megpróbáljuk használni a törmelék moccan a nehéz tárgy, a kar az első fajta - az, amikor egy bárral alatt törmelék, a gomb megnyomásával a szabad végén törmelék le. Rögzített támogat minket ebben az esetben lenne a bárban, és az alkalmazott erők két oldalán helyezkednek el tőle. A kar a második fajta - ez az, amikor podsunuv törmelék él súlya alatt, törmelék húzza fel, hogy megpróbálja kapcsolja ki a témát. Itt a pivot pont található a helyén a törmelék fog menni a földre, és az alkalmazott erők egyik oldalán helyezkedik el a támaszpont.
A törvény egyensúlyi erők a kart
A kar, akkor kap egy win hatályos és emelje nagyon nehéz teher a puszta kezével. Távolsága a támaszpont a pont az erő alkalmazása az úgynevezett váll erejét. Továbbá, lehetőség van arra, hogy kiszámítja az erőviszonyok a kart a következő képlettel:
ahol F1 és F2 - ható erők a kart,
és L2 L1 - a vállán ezeket az erőket.
Ez a törvény az egyensúly a kart, amely a következőképpen szól: a kar egyensúly, ha a ható erőt rajta fordítottan arányos a vállán ezeket az erőket. Ez a törvény hozta létre Archimedes a harmadik században. Ebből az következik, hogy a kisebb erő egyensúlyt a legjobban. Ez megköveteli, hogy a váll az erők voltak váll nagyobb erő. A mechanikus előnye alkalmazásával kapott emelőkarok által meghatározott aránya az alkalmazott erők.
Indítása használt ősidők óta, a kar mindenhol használják napjainkban, mint a munkahelyen, például daruk, és otthon, például olló, mérleg, és így tovább.
az egyensúlyt a törvény alkalmazása
Egység egy olyan eszköz, amely egy kerék egy horony, amelyen keresztül halad, kábel, kötél vagy lánc és csatlakozik a a kerék tengelyével tartót a horog. A blokk lehet helyhez kötött és mozgatható. A fix blokk tengely rögzített, és nem mozdul, ha emelő vagy süllyesztő. A rögzített készülék segít megváltoztatni az erő irányában. Átvetve egy blokk felfüggesztett tetején, a kötél, akkor emelje fel a terhelés akár maguk, miközben a lap alján. Azonban a nyereség erő használja a rögzítő egység nem ad nekünk. El tudjuk képzelni, egy blokk formájában egy kar körül forgó fix támogatás - blokk tengely. Ezután az egység egyenlő lesz a sugár a vállak, zárt két oldalán erők - vontató kötél mi a rakomány az egyik kezét, és a nehézségi erőre terhelés a többi. A vállak egyenlő, illetve a hatalom nyerő ott.
Ez eltér a mobil egységgel. A mozgó egység együtt mozog a terhelés, mintha egy kötelet. Ebben az esetben a támpont egyes időpontban lesz található az érintkezés helyén a blokk a kötelet egyrészt a hatás terhelést kap a blokk közepén, ahol fel van szerelve a tengelyre, és a nyomóerő alkalmazzuk az érintkezési pont a kötelet, a másik oldalon a blokk . Akkor lesz egy váll blokk sugara a testsúly és felerősítse az erőssége kar - átmérője. Átmérő ismert kétszer a sugár, illetve hossza változó váll kétszer, és a szert az erőt kapjuk egy mobil egység, egyenlő kettő. A gyakorlatban, a fix kombinációt felhordjuk a mozgatható blokk. fix blokk tetejébe épített nem erősödni, de segít, hogy szüntesse meg a terhelést, álljon le. A mobil egység együtt mozog terhelés, növeli az erőt a kétszer, ezzel segítve, hogy szüntesse meg a nagy terhelések magasságát.
Az aranyszabály a mechanika
Felmerül a kérdés: Tegye a használt eszközök a munka nyerő? A munka a terméket az útnak az alkalmazott erő. Tekintsük a emelőkarok, hogy különböznek egymástól hosszának felét a váll. Ez ad nekünk a kart nyereség erő kétszer, de kétszer a váll egyidejűleg kerül sor kétszer hosszabb utat. Vagyis annak ellenére, hogy szert az erőt, a munka ugyanaz. Ez az egyenlőség a munka segítségével egyszerű mechanizmusok: hányszor van a szert az erőt, oly sokszor, mi veszítünk a távolban. Ez a szabály az úgynevezett aranyszabály a mechanika, és ez vonatkozik az abszolút minden egyszerű mechanizmusok. Ezért egyszerű mechanizmusok megkönnyítik a munkát a személy, de nem csökkentik a végzett munka vele. Ők csak segítenek lefordítani bizonyos típusú erőfeszítések más, sokkal kényelmesebb egy adott helyzetben.
Az egyenlő munka segítségével egyszerű gépek
Látjuk, hogy a segítségével egyszerű gépek kaphat a győzelem erőt. És akár így egyszerű mechanizmusok nyeremény a munkádban?
Számoljuk ki a munka, ami az F erő felemelésekor rakomány révén egy ferde sík (lásd az 1. ábrát ..):
Mi helyettesíti az értékeket talált erőt és szerezzen
Így az AF működése munkát kell végezni annak érdekében, hogy szüntesse meg a terhelést egyenletesen a h magasság. használata nélkül egy ferde sík.
Ha egy fix blokk, azt látjuk, hogy az alkalmazott erők F és mg egyenlő, és az útnak pontok erőhatást emeléskor is azonos, ezért az azonos és a munka.
Ahhoz, hogy a mobil egység emelni a terhelést a h magasság. Meg kell a végén a kötelet, amelyre az erő hat, hogy mozog a F. 2h. Ezért, A1 = MGH és.
Így a nyereség a folyáshatár kétszer veszít kétszer mozogni, így a mozgatható blokk a győzelem nem.
Az évszázados gyakorlat azt mutatja, hogy sem a simple machines teszi győztes munkája.
Az ókori tudósok már megfogalmazott egy szabály ( „az aranyszabály a mechanika”), valamennyi mechanizmusok: hányszor nyer érvényben, mivel sokszor elveszítik a távolban.
Ha figyelembe vesszük az egyszerű mechanizmusok nem vesszük figyelembe a súrlódás és a súly mechanizmusok magukat. A valós világban szükséges figyelembe venni. Ezért a munkát az F erő a mozgó alkatrészek a mechanizmus ellen a súrlódási erő. A munka, hogy szüntesse meg a rakomány Ap (hasznos munka) kevesebb, mint a teljes munka A (munka, ami az F erő).
A mechanizmus hatékonyságát jellemezve hatékonyság (hatásfok mechanizmus):
hatékonyság - fizikai mennyiség arány egyenlő a hasznos munkát minden Ap töltötte az A.
A munka elkövetett, az alkalmazott erő hívják a teljes munka. Hasznos munka dolgozni emelő rakomány vagy legyőzni minden ellenállást. A gyakorlatban az általános teljesítmény mindig több hasznos munkát. Része az elvégzett munka ellen súrlódási erők a mechanizmus és a mozgó részek. Például teheremelésnek révén a mobil egység, szükséges elvégezni a munkát behajtás nemcsak az áruk, hanem a blokk, kötél, ezzel a munka leküzdeni a súrlódási erők a tengelye a blokk.
Bármi mechanizmus nincs, hasznos munkát, elkötelezett vele, mindig lesz egy olyan része a teljes munkát.
Az arány a hasznos munkát befejezni a hívást hatékonyságát. (Rövidített Jelölje hatékonyság hatékonyság).
ahol Ap - hasznos munkát, és - az összes munkát. Hatékonyság általában százalékban kifejezve.
Hatékonyság minden gép mindig kisebb, mint egy, hiszen A (hasznos munka) mindig kisebb, mint egy (összesen munka).
Archimedes törvény csak akkor érvényes jelenlétében gravitáció. A súlytalanság körülményei, ő nem elégedett