Прості механізми

Важіль – тверде тіло, яке може обертатися навколо нерухомої осі.

Правило моментів: тіло перебуває в рівновазі, якщо алгебраїчна сума моментів сил, які на нього діють, дорівнює нулю.

Момент сили – візична величина, яка дорівнює добутку сили, що діє на тіло, на плече.

П лече сили – це найменша відстань між віссю обертання та лінією, уздовж якої сила діє на важіль.

Правило важіля:

Якщо на важіль діє пара сил, то він перебуває в рівновазі тоді, коли сили обернено пропорційні плечам цих сил.

Нерухомий блок Рухомий блок

Нерухомий блок Рухомий блок

не дає виграшу дає виграш в силі

в силі, він тільки в 2 рази.

змінює її напрям.

«Золоте» правило механіки

Прості механізми не дають виграшу в роботі.

У скільки разів виграємо в силі, у стільки ж різів програємо в шляху, і навпаки: якщо програємо в силі, то виграємо в шляху.

Тиск

Тиск – фізична величина, яка дорівнює відношенню сили, що діє перпендикулярно до поверхні до площі цієї поверхні.

1 кПа = 10³ Па

1 МПа = 10⁶ Па

1 гПа = 10² Па

Тиск рідин

h – висота стовпа рідини.

Тиск в середині рідини

1 атм = 10⁵ Па

Закон Паскаля

Тиск, створений на рідину або газ, передається без зміни в будь-яку точку рідини або газу.

Тиск газу залежить від:

1. від температури газу (чим вище температура, тим вище тиск);

2. від концентрації молекул.

Тиск у рідинах

Тиск у газах

Атмосферний тиск.

1 атмосфера = 1,013×10⁵ Па

1 мм рт. ст. = 133,3 Па

Нормальні умови: Р_А = 760 мм рт. ст. = 10⁵ Па

t⁰ = 0 °С.

Сполучені посудини.

Гідравличний прес.

Центр тяжіння та центр мас

Для визначення умови рівноваги тіла, яке не можна розглядати як матеріальну точку, важливо знати, де розташована точка прикладання сили тяжіння.

Точка прикладання сили тяжіння називається центром тяжіння певного тіла.

Місце розташування центра тяжіння можна визначити за допомогою простих розрахунків або дослідним шляхом.

Центр тяжіння однорідних тіл правильної геометричної форми розташований, наприклад:

• у трикутнику - на перетині медіан;

• у стержні постійного перерізу - у центрі;

• у правильній піраміді - на одній третині висоти від її основи;

• в однорідних тілах, що мають центр симетрії (прямокутна, квадратна чи кругла пластинка, у циліндрі, кулі, сфері, паралелепіпеді тощо) - у центрі.

Центр тяжіння плоскої фігури. Якщо підвісити плоску фігуру за будь-яку її точку, то фігура повернеться так, що центр тяжіння стане на вертикалі, яка проходить через точку підвісу. Відмітивши напрям цієї вертикалі, підвісимо фігуру за іншу точку: вона знов повернеться так, щоб центр тяжіння перебував на вертикалі, яка проходить через нову точку підвісу. Відмітимо напрям і цієї вертикалі. Центр тяжіння плоскої фігури лежить у точці перетину вертикалей, проведених через дві будь-які точки підвісу.

За певних умов положення центра тяжіння тіла збігається з положенням центра його мас.

Центр мас (центр інерції) - точка, що характеризує розподіл мас у тілі або системі тіл. Рухається він як матеріальна точка, де зосереджена вся маса системи і на яку діють усі прикладені до системи зовнішні сили.