может в ближайшее время заменить устаревший платиново-иридиевый... »»»
получены изображения высокого разрешения Солнца с космической обсерватории Solar Dynamics Observatory... »»»
биография Альберта Эйнштейна - величайшего физика создавшего "Общую теорию относительности"... »»»
история создания, развития и будущее популярного оптического прибора... »»»
Еще один простой «механизм» — это наклонная плоскость. Рисунок показывает фермера и его сына, грузящих тюки соломы в телегу. Фермер поднимает тюк вертикально вверх и кладет в телегу, а его сын использует для погрузки деревянную доску как наклонную плоскость. Фермер должен приложить силу, по меньшей мере равную весу тюка W. Сын же прилагает силу Е = W sin θ + F, где F — сила трения между тюком и доской. Для «малых» углов 8 (до 30°) sin θ меньше 0,5, и отсюда Е меньше W. Поэтому если сын физически не в состоянии непосредственно положить тюк в телегу, как его отец, то он сможет закатить его вверх по наклонной доске.
Еще одним примером распространенного механизма является блок. Это — колесо с желобом, свободно вращающееся на оси. Выделяют системы блоков с коэффициентами «скорости» 1, 2, 3 и 4. Один закрепленный блок с пропущенной через него веревкой позволяет поднять груз L силой, направленной вниз, Е = Т1 — натяжением веревки. Поскольку предплечия руки ведут себя как рычаги третьего рода, когда они тянут вверх, то менее утомительно тянуть вниз. Так как расстояния, «пройденные» точками приложения усилия и груза, равны, то КС=1.
Действия многих приспособлений для домашнего хозяйства основываются на правиле моментов. Все они имеют опору (или ось) Р, относительно которой силы производят вращающий эффект. Коэффициент «скорости» (КС) или выигрыш в скорости определен параметрами механизма, но механическая выгода (MB) или выигрыш в силе на практике никогда точно не определяется величиной КС. Представьте ломик, при помощи которого открывается прибитая гвоздями крышка упакованного ящика, как показано на рисунке. На диаграмме сил dE / dL = y / x, отсюда КС = у / х.
Еще одним понятием, касающимся «механизмов», является коэффициент «скорости» (КС), которое определяется как отношение «скорости» точки приложения усилия к «скорости» точки приложения (Т. П.) нагрузки. Отсюда КС =(«скорость» Т. П. усилия в мс-1) / («скорость» нагрузки в мс-1) и не имеет размерности. Из определения следует, что коэффициент скорости дается нам отношением «перемещения» точки приложения усилия в секунду к «перемещению» точки приложения нагрузки в секунду. Поскольку точка приложения усилия и точка приложения нагрузки «перемещаются» одно и то же время, то коэффициент «скорости» может быть выражен как («перемещение» Т.П. усилия dE) / («перемещение» груза dL).
Одним из важных практических применений моментов сил относительно точки являются простые «механизмы», такие, как рычаг. «Механизмы» здесь — это любое приспособление, позволяющее силе, приложенной в одной точке, уравновесить или преодолеть другую силу в другой точке. Приложенная сила называется усилие Е, а сила, которую «механизм» должен преодолеть, известна как нагрузка L.
Характерным проявлением действия пары сил является отклонение тела от прямолинейного движения, которое можно придать мячу в таких играх, как футбол, крикет, теннис, настольный теннис и гольф. Чтобы заставить мяч двигаться по прямой линии, прилагаемая сила F должна действовать через центр тяжести G мяча, как показано на рисунке а. Чтобы мяч отклонился от прямолинейного движения, сила F может быть приложена в любой точке, кроме G. На рисунке б сила F приложена к нижнему краю мяча. Это заставляет мяч вращаться против часовой стрелки и двигаться вперед.
Принцип действия простых рычажных весов, используемых для сравнения масс тел, может быть продемонстрирован при помощи прибора в исследовании ниже. Снова линейка уравновешена горизонтально на опоре, помещенной в центре тяжести G. Удобно иметь точку G на пятидесятисантиметровой отметке, и этого можно добиться, при необходимости «нагрузив» линейку маленькими шариками пластилина. Тело, массу то которого нужно определить, помещается в какой-либо точке О справа от G и ее расстояние от G записывается в таблице результатов.