🗊Скачать презентацию Простые механизмы

физический словарик -Механизм –орудие ,сооружение. -Блок – от английского слова block – часть подъёмного механизма орудие , сооружение . -Машина – от латинского слова machina – сооружение в виде колеса с желобом по окружности.

Историческая справка Первые простейшие машины (рычаг, клин, колесо, наклонная плоскость и т.д.), появились в древности. Первое орудие человека – палка – это рычаг. Каменный топор – сочетание рычага и клина. Колесо появилось в бронзовом веке. Несколько позже стала использоваться наклонная плоскость. Уже в V веке до н.э. в афинской армии (Пелопонесская война) применялись стенобитные машины (тараны), метательные приспособления (баллисты и катапульты). Строительство плотин, мостов, пирамид, судов и других сооружений, а также ремесленное производство, с одной стороны, способствовали накоплению знаний о механических явлениях, а с другой – требовали новых знаний.

О ЕГИПЕТСКИХ ПИРАМИДАХ Египетские пирамиды – это гробницы фараонов, царей Древнего Египта. Строительство пирамид велось прибли-зительно с 2700 по 1800 гг. до н.э. Каждый фараон, вступив на престол, начинал строить пирамиду, в которой после смерти его следовало захронить. И чем могущественнее и богаче был фараон, тем величественнее была его гробница. Подсчитана общая масса каменных блоков, обработанных и уложенных в пирамиды, - 6,5млн тонн.

ГИПОТЕЗА О СТРОИТЕЛЬСТВЕ ПИРАМИДЫ Строители могли использовать плоскость спиральной формы из кирпича. Такая наклон-ная плоскость требует гораздо меньше мате-риала. Она могла воздвигаться вокруг пира-миды вплотную к её граням, постепенно под-нимаясь вместе с ней вверх . У этого есть не-достатки. Спиральная насыпь и строитель-ные леса перекроются и займут всё свобо-дное пространство задолго до достижения вершины, а углы окажутся самым трудно-преодолимым местом во всей конструкции.

О тайнах строительства пирамид Доказано, что строительная техника древности позволяла возводить столь монументальные сооружения. Блоки из известняка вырубали в каменоломнях и обрабатывали на месте – обтёсывали и полировали медными инструментами. Камень отделывали так тщательно, чтобы в дальнейшем блоки плотно прилегали друг к другу. Мастера добивались удивительных результатов – и тысячелетие спустя между гранями соседних плит нельзя протащить даже нитку. Затем многотонные блоки, используя полозья-волокушки и простые рычаги, грузили на барже в период половодья по специально прорытым каналам отправляли к месту строительства.

Сам процесс возведения пирамиды был прост, но трудоёмок. Для кладки использовали глиняный раствор. На верхние ряды кладки блоки поднимали по наклонным насыпям, сооружённым из кирпича-сырца. Остатки таких насыпей обнаружены в Медуме и Гизе, около пирамид фараонов Хуни и Хафра. Втягивали блоки на канате медными крюками. Возможно, находили применение и салазки. Словом, главная тайна пирамид – трудолюбие и талант человека. Сам процесс возведения пирамиды был прост, но трудоёмок. Для кладки использовали глиняный раствор. На верхние ряды кладки блоки поднимали по наклонным насыпям, сооружённым из кирпича-сырца. Остатки таких насыпей обнаружены в Медуме и Гизе, около пирамид фараонов Хуни и Хафра. Втягивали блоки на канате медными крюками. Возможно, находили применение и салазки. Словом, главная тайна пирамид – трудолюбие и талант человека.

АРХИМЕД Архимед родился в Сиракузах на острове Сицилия в 287г. До н.э. Творческую деятельность Архимед начал как инженер, создавая различные механические приспособления, широко использовавшиеся в строительстве и быту. Всего Архимеду приписывают около сорока изобретений, в том числе винта и полиспаста.

Как греки перемещали тяжелые грузы Опыт Египта, где на строительство пирамид фарао-ны сгоняли тысячи рабов, в Греции был неприме-ним. Выход был найден: колонна, особым образом прикрепленную к деревянной раме, как бы превра-щали в каменный каток. А перекатывать тяжести гораздо легче, чем тащить. Для прямоу-гольных блоков Метаген придумал другой способ: каждый блок, как ось, вставляли в огромные дере-вянные колеса диаметром около 4 метров и катили до места строительства. Для поднятия грузов греки изобрели подъемные краны, состоящие из блоков, канатов и лесен. Храм Артемиды в Эфесе (построен около 550 г. до н.э) был одним из самых красивых и знаменитых творений греческой архитектуры и считался третьим чудом света. Руководители строительства Херси-фрон и Метаген при возведении храма столкнулись со сложной проблемой: как перевезти по рыхлой почве тяжёлые колонны и блоки из каменоломни к месту работы?

Рычаги в живой природе В скелете животных и человека все кости, имеющие некоторую свободу движения, являются рычагами. Например, у человека – кости рук и ног, нижняя челюсть, череп, палец. У кошек рычагами являются подвижные когти; у многих рыб – шипы спинного плавника; у членистоногих – большинство сегментов их наружного скелета; у двустворчатых моллюсков – створки раковины. Рычажные механизмы скелета в основном рассчитаны на выигрыш в скорости при потере в силе. Особенно большие выигрыши в скорости получаются у насекомых.

Полиспаст Обратите внимание на полиспаст – комбинацию n блоков, свободно надетых на общую ось. Обычно в технике испо-льзуют два полиспаста – неподвижный и подвижный, - к оси последнего подвешивают груз весом P = Fт. Выигрыш в силе в данном случае 2n, так как блоки действуют неза-висимо друг от друга. Сила распределяется между бло-ками поровну Fт/n и с каждым блоком уменьшается вдвое. В результате получаем F = Fт/2n. Разумеется, выигрыш в силе компенсируется таким же по значению проигрышем в расстоянии – в работе не выиг-раем. Изобретение полиспаста приписывают Архимеду.

Используемая литература: Балашов М.М. Физика. – М.: Просвещение, 1994. Голин Г.М., Филонович С.Р. Классики физической науки (с древнейших времен до начала XX века). – М.: Высшая школа, 1989. Кац Ц.Б. Биофизика на уроках физики.- М.: Просвещение, 1988 Перельман Я.И. Занимательная физика: Книга 1.- М.: Наука 1979. Энциклопедия для детей: Т. 14 – «Техника». – М.: Аванта +, 2000. Я познаю мир: Детская энциклопедия «Мир загадочного». – М.: Астрель, 2004.