Простые механизмы. Рычаг. Блок. Наклонная плоскость. «Золотое правило» механики: ОГЭ по физике

Простые механизмы (рычаг, блок, наклонная плоскость) служат для преобразования силы и направления её действия. Они не дают выигрыша в работе: во сколько раз выигрываем в силе, во столько же проигрываем в перемещении (золотое правило механики). На ОГЭ проверяется умение определять плечо силы…

Что нужно знать

Рычаг — твёрдое тело, способное вращаться вокруг неподвижной опоры.
Плечо силы — кратчайшее расстояние от оси вращения до линии действия силы (перпендикуляр).
Условие равновесия рычага: F1/F2 = l2/l1, или F1·l1 = F2·l2 (моменты сил равны).
Момент силы M = F·l; единица — ньютон-метр (Н·м).
Неподвижный блок меняет только направление силы, выигрыша в силе не даёт (F = P).
Подвижный блок даёт выигрыш в силе в 2 раза (F = P/2), но требует вытягивать верёвку в 2 раза длиннее.

Термины и понятия

Простой механизм: устройство, служащее для преобразования силы (рычаг, блок, наклонная плоскость, ворот, клин и др.).
Рычаг: твёрдое тело, которое может вращаться вокруг неподвижной опоры (оси).
Плечо силы: кратчайшее расстояние (перпендикуляр) от оси вращения до линии действия силы.
Момент силы: физическая величина, равная произведению силы на её плечо; M = F·l.
Неподвижный блок: блок, ось которого закреплена и не перемещается при подъёме груза.
Подвижный блок: блок, ось которого перемещается вместе с грузом.
Наклонная плоскость: простой механизм в виде наклонной поверхности, позволяющий поднимать груз с меньшей силой, но на большем пути.
«Золотое правило» механики: ни один простой механизм не даёт выигрыша в работе; выигрыш в силе сопровождается таким же проигрышем в…

Частые ошибки

Путают плечо силы с длиной рычага или с расстоянием от точки приложения силы до опоры, а не с перпендикуляром к линии действия силы.
Считают, что неподвижный блок даёт выигрыш в силе (на самом деле только меняет направление).
Забывают, что подвижный блок даёт выигрыш в силе в 2 раза, но путь свободного конца верёвки в 2 раза больше.
При расчёте силы на наклонной плоскости путают высоту и длину наклонной плоскости.

Как пройти тему

В курсе «Физика» тема «Простые механизмы. Рычаг. Блок. Наклонная плоскость. «Золотое правило» механики» занимает 1 занятие по 40 минут: репетитор объясняет материал, задаёт вопросы как на экзамене, разбирает ваши ответы и в конце ставит оценку. Это обзор темы, полный разбор — в занятии. ИИ может ошибаться: проверяйте важное по учебнику. Занятия не заменяют живого репетитора и не гарантируют результат на экзамене.

Начать бесплатно Открыть курс

Другие темы раздела

← Предыдущая тема: Энергия. Кинетическая и потенциальная энергия. Закон сохранения механической энергии
Следующая тема: Коэффициент полезного действия механизмов

Все темы: ОГЭ по физике