🔴 Курс ОГЭ-2024 по физике. Урок №11. Простые механизмы | Бегунов М.И.

• Приветствие и проверка связи с аудиторией.  

• Объявление темы урока: простые механизмы и условия равновесия тел.  

• Вспоминание предыдущих уроков по кинематике и динамике.  

• Введение в статику и условия равновесия тел.  

• Объяснение, что такое инерциальная система отсчета ИСО.  

• Примеры ИСО, связанных с землей и автомобилем.  

• Введение в поступательное движение.  

• Примеры поступательного движения и его характеристики.  

• Определение вращательного движения.  

• Примеры вращательного движения и его особенности.  

• Введение условий равновесия: отсутствие поступательного и вращательного движения.  

• Объяснение правила моментов и его применения.  

• Объяснение условия отсутствия поступательного движения.  

• Применение теоремы движения центра масс для тел с размерами.  

• Согласно второму закону Ньютона, сумма сил, действующих на тело, равна произведению массы и ускорения.  

• Для равновесия тела ускорение должно быть равно нулю.  

• Равнодействующая всех сил, приложенных к телу, должна быть равна нулю.  

• Рассматриваются условия для твердых тел, которые не деформируются.  

• Вводится понятие плеча силы как кратчайшего расстояния от линии действия силы до оси вращения.  

• Плечо силы обозначается буквой "l" и измеряется в метрах.  

• Момент силы - это произведение модуля силы и плеча этой силы.  

• Обозначается заглавной буквой "M" и измеряется в ньютон-метрах.  

• Момент силы может быть положительным или отрицательным в зависимости от направления вращения.  

• Момент силы, действующей по часовой стрелке, считается отрицательным.  

• Момент силы, действующей против часовой стрелки, считается положительным.  

• Момент силы, проходящей через ось вращения, равен нулю.  

• Тело находится в состоянии покоя, если сумма моментов всех сил, приложенных к нему, равна нулю.  

• Это условие называется правилом моментов.  

• Тело находится в равновесии, если нет поступательного и вращательного движения.  

• Сумма сил и моментов сил равна нулю.  

• Момент силы может быть равен нулю, если линия действия силы проходит через ось вращения.  

• Силы F1 и F2 приложены к пластине.  

• Ось вращения должна быть в точке, где плечи сил равны нулю.  

• Плечо силы равно нулю, если линия действия силы проходит через ось вращения.  

• Невесомый стержень длиной 3 метра в ящике с углом 45 градусов.  

• На стержне подвешен шар массой 3 кг на расстоянии 1 метр от левого конца.  

• Найти модуль силы нормальной реакции правой стенки ящика.  

• Обозначаем силы, действующие на стержень.  

• Вес груза равен массе груза.  

• Сила нормальной реакции опоры направлена перпендикулярно опоре.  

• Сумма сил, приложенных к стержню, равна нулю.  

• Проекции сил на оси координат.  

• Находим значения сил, используя первое условие равновесия.  

• Стержень не вращается, но правило моментов выполняется.  

• Моменты сил тяжести, нормальной реакции и реакций опор равны нулю.  

• Ось вращения можно выбрать произвольно.  

• Момент силы нормальной реакции равен нулю.  

• Момент вертикальной силы также равен нулю.  

• Момент горизонтальной силы можно найти, используя правило моментов.  

• Момент силы характеризуется знаком.  

• Если сила вращает по часовой стрелке, момент считается со знаком минус.  

• Пример с горизонтальной силой, которая вращает по часовой стрелке.  

• Плечо силы — кратчайшее расстояние от линии действия силы до оси вращения.  

• Пример с прямоугольным треугольником для нахождения плеча.  

• Использование косинуса угла для нахождения прилежащего катета.  

• Момент веса груза считается со знаком плюс.  

• Плечо — кратчайшее расстояние от линии действия силы до оси вращения.  

• Использование синуса угла для нахождения противолежащего катета.  

• Сумма моментов равна нулю.  

• Замена горизонтальной силы на силу натяжения.  

• Деление на косинус угла для упрощения уравнения.  

• Подстановка значений и расчет силы натяжения.  

• Пример расчета с использованием калькулятора.  

• Задача не встречается на ЕГЭ, но демонстрирует применение изученных правил.  

• Выбор оси вращения в другой точке.  

• Использование правила моментов для упрощения задачи.  

• Пример расчета моментов сил при новом выборе оси.  

• Задание для тех, кто рассчитывает на высокие баллы.  

• Решение задачи с выбором другой оси вращения.  

• Все способы приводят к одному и тому же результату.  

• Простые механизмы преобразуют силу по величине и направлению.  

• Пример использования для подъема грузов.  

• Выигрыш в силе за счет использования простых механизмов.  

• Простые механизмы преобразуют силу, меняя её направление или величину.  

• Они делятся на две группы: рычаги и наклонные плоскости.  

• Примеры рычагов: кусачки, ножницы, колесо.  

• Примеры наклонных плоскостей: пандус, клин, лезвие ножа.  

• Наклонные плоскости могут быть использованы для подъема грузов.  

• Рычаг — это твердое тело, которое может вращаться вокруг закрепленной точки.  

• Примеры рычагов: автомобильное колесо, руль автомобиля.  

• Для равновесия рычага сумма моментов всех сил должна быть равна нулю.  

• Момент силы равен произведению силы на плечо.  

• Условие равновесия: модуль момента силы слева равен модулю момента силы справа.  

• Прикладывая меньшую силу, можно поднять больший груз.  

• Выигрыш в силе достигается за счет большего плеча силы.  

• Однако, это приводит к проигрышу в расстоянии.  

• Выигрыш в силе сопровождается проигрышем в расстоянии.  

• Это правило справедливо для простых механизмов без потерь энергии.  

• При наличии трения работа может быть больше.  

• Легкий рычаг находится в равновесии под действием двух сил.  

• Находим длину рычага, используя условие равновесия.  

• Ответ: длина рычага составляет 25 см.  

• Мальчик взвесил рыбу на самодельных весах с использованием батона хлеба в качестве гири.  

• Для определения массы рыбы используется формула: F1 * l1 = F2 * l2, где F1 - вес рыбы, F2 - вес батона, l1 - плечо рыбы, l2 - плечо батона.  

• Масса рыбы равна 0.3 кг.  

• В предыдущем задании рычаг был легким, что позволило пренебречь его массой.  

• Если бы рычаг был массивным, пришлось бы учитывать момент силы тяжести.  

• В данном случае момент силы тяжести равен нулю, так как ось вращения проходит через центр тела.  

• Рычаг с закрепленным краем находится в равновесии под действием двух сил.  

• Отношение модулей сил равно 2.5.  

• Плечо первой силы равно 10 см, плечо второй силы - 25 см.  

• Момент силы относительно оси равен произведению силы на плечо.  

• Плечо силы - кратчайшее расстояние от линии действия силы до оси вращения.  

• Момент первой силы равен 1, так как она действует по часовой стрелке.  

• Ножницы - это рычаг, и легче резать картон, когда он ближе к середине ножниц.  

• Сила, с которой мы режем картон, равна произведению силы на плечо.  

• Легче резать, когда картон ближе к оси вращения ножниц.  

• Урок является частью годового курса подготовки к ОГЭ по физике.  

• Подписывайтесь на канал и группу ВКонтакте для получения информации о предстоящих трансляциях и мероприятиях.  

• Для одиннадцатого класса проводятся тематические трансляции по четвергам и воскресеньям.  

• Блоки отличаются от рычагов тем, что они представляют собой колеса, вращающиеся вокруг своей оси.  

• Блоки бывают неподвижными и подвижными.  

• Неподвижный блок закрепляется и не поднимается вместе с грузом.  

• Идеальный блок пренебрегает трением и считается легким.  

• Неподвижный блок не дает выигрыша в силе, но позволяет изменять направление прикладываемой силы.  

• Сила, необходимая для равномерного подъема груза, равна весу груза.  

• Неподвижный блок позволяет изменять направление прикладываемой силы, что удобно для подъема грузов.  

• Пример задачи: установить соответствие между физическими величинами и их определениями.  

• Пример задачи: определить массу поднимаемого груза с помощью неподвижного блока.  

• Подвижный блок позволяет оси блока опускаться и подниматься вместе с грузом.  

• Ось вращения подвижного блока находится не в точке крепления, а в точке, где нить пересекает ось.  

• Сила, необходимая для удержания груза в равновесии, в два раза меньше веса груза.  

• Подвижный блок дает выигрыш в силе, но проигрывает в расстоянии.  

• Выигрыш в силе сопровождается проигрышем в расстоянии.  

• Энергетически выигрыша не получается, если учитывать трение.  

• Подвижный блок позволяет получить выигрыш в силе в два раза.  

• Важно начинать подготовку к ЕГЭ с десятого класса.  

• Вопросы и задания по физике требуют подготовки по темам, а не по номерам.  

• Ось вращения блока - это центр блока.  

• Момент силы относительно оси вращения блока равен удвоенному радиусу.  

• Подготовка к ЕГЭ по физике требует системного подхода.  

• Полиспаст - это комбинация подвижных и неподвижных блоков.  

• Подвижный блок дает выигрыш в силе, но не меняет направление прикладываемой силы.  

• Неподвижный блок позволяет изменить направление прикладываемой силы.  

• Полиспаст может давать многократный выигрыш в силе.  

• Пример задачи: определить массу груза, подвешенного к полиспасту.  

• Решение: вес груза, подвешенного к подвижному блоку, в два раза меньше веса груза, подвешенного к неподвижному блоку.  

• Коэффициент полезного действия КПД показывает эффективность использования устройства.  

• Полезная работа - это работа, которая идет на совершение полезного действия.  

• Затраченная работа - это работа, которую мы совершаем с использованием устройств.  

• КПД равен отношению полезной работы к затраченной.  

• КПД обозначается греческой буквой "эта".  

• КПД равен отношению полезной работы к затраченной.  

• Проценты можно не писать, лучше переводить в десятичную дробь.  

• КПД характеризует эффективность устройства.  

• В реальности КПД всегда меньше 100% из-за трения и потерь энергии.  

• Вечные двигатели не существуют.  

• Задача на КПД наклонной плоскости длиной 1 метр и высотой 0.6 метра.  

• Коэффициент трения равен 0.1.  

• Задача не из ОГЭ, но показывает, как работать с КПД.  

• Полезная работа - это работа по поднятию тела без наклонной плоскости.  

• Затраченная работа - это работа с использованием наклонной плоскости.  

• Учитываются силы тяжести, нормальной реакции опоры, силы тяги и трения.  

• Полезная работа равна произведению силы на перемещение.  

• Затраченная работа равна произведению силы тяги на перемещение.  

• Используются проекции сил на оси координат.  

• КПД равен отношению полезной работы к затраченной.  

• Масса тела неизвестна, но сокращается.  

• Подставляются значения для синуса и косинуса угла наклона.  

• Формула: синус квадрат альфа плюс косинус квадрат альфа равно единице.  

• Косинус угла можно найти через теорему Пифагора.  

• Пример: косинус угла равен 0.8.  

• При использовании наклонной плоскости 88% энергии идет на подъем груза.  

• Без трения КПД достигает 100%.  

• Если коэффициент трения равен нулю, КПД равен 100%.  

• Груз поднимается на высоту h с помощью наклонной плоскости длиной l.  

• Совершенная работа: сила тяги умножить на расстояние подъема.  

• Выигрыш в силе: сила тяги делится на полезную силу.  

• Благодарность за участие и вопросы.  

• Следующая встреча в пятницу в 18:45 по московскому времени.  

• Тема: давление твердых тел, жидкостей и газов.  

• Анонс изучения тепловых явлений и строения вещества.  

• Призыв поставить лайк и прийти на следующее занятие.