Задания по физике: Простые механизмы.
Задания по физике: Простые механизмы. |
Пример задания по теме “Простые механизмы.” |
|
Показать материал полностью и распечатать.
Задание 7-7 состоит из 8 вариантов по 6 задач в каждом. Наша цель – научить использовать простые механизмы для тех или иных практических целей. Это сделать непросто, в связи с этим мы не отягащаем это задание другими целями (оставив в покое, например, темы “Вес тела” и “Плотность вещества”). Но чтобы эта тема не оказалась совершенно изолированной от всего курса физики 7-го класса, позволим себе в одной из задач привлечь архимедову силу. После раздачи заданий требуется объяснить ребятам, какой рисунок, к какой задаче относится (задания 2, 3, 4). Следует обратить внимание на то, что на рисунках даны не только ситуации к задачам, а также некие цифровые данные.
Первая задача качественная, на нее от ученика требуйте развернутый ответ с обоснованием. Такого обоснования могут требовать и другие задачи (в варианте 7-7-1 это задачи 2, 3, 4).
Можно им сопоставить условные единицы длины, а, если такая абстракция пока недоступна школьнику, пусть примет такой масштаб: одно деление на рычаге – один метр. Обращайте внимание в беседах с решающими задачи на практическую сторону, например, возможность выйгрыша в силе или расстоянии при использовании того или иного механизма на примере задач из их карточки. Точка О и треугольничек под рычагом обозначают место опоры рычага (ось вращения). Третья задача на блоки. Пружинка на всех рисунках означает динамометр.
Четвертая задача снова на рычаги, обращайте внимание на правильность исчисления учеником длины плеч той или иной силы.
Пятая задача на применение рычагов или блоков для подъема груза, когда на груз еще действует архимедова сила.
Последняя задача на гидравлическую машину. Обратите внимание, что при комбинации различных механизмов выигрыш в силе всех вместе находят произведением выигрышей отдельных механизмов.
*) Во всех задачах принято приблизительно считать g=10 Н/кг=10 м/с2.
Значения табличных величин учащиеся самостоятельно берут из справочников, вследствие чего ответы в некоторых задачах могут немного отличаться от указанных ниже.
Ответы к задачам 7 – 7.
| задача\вариант | 7 – 7 – 1 | 7 – 7 – 2 | 7 – 7 – 3 | 7 – 7 – 4 |
|---|---|---|---|---|
| – | – | – | – | |
| 2 | нет, грузы одинаковы, а плечи разные | 3 Н | 4 см | 24 Н |
| 3 | 4 Н | 2 Н | 4 Н | 4 Н |
| 4 | вверх | 48 Н | 90 Н | вверх |
| 5 | 136 Н | 68 Н | 600 Н | 110 Н |
| 6 | 1000 раз | 75 % | 80 Н | 62,5 % |
| задача\вариант | 7 – 7 – 5 | 7 – 7 – 6 | 7 – 7 – 7 | 7 – 7 – 8 |
|---|---|---|---|---|
| 1 | – | – | одинаково | – |
| 2 | 4 Н | 18 Н | нет, у большего груза больше плечо | 20 см |
| 3 | 3 Н | 3 Н | 64 Н | 3 Н |
| 4 | 24 Н | 1 см | 2 деления | вверх |
| 5 | 150 Н | 600 Н | хватит, нужна сила всего 160 Н | 17 Н |
| 50 см | 160 кН | 5 Н | 62,5 % |
Динамометр.
Вес тела | ФизикаДинамометр (от греческого слова «динамис» — сила) — это прибор для измерения силы.
Существуют различные конструкции динамометров. Силу тяги тракторов, тягачей, буксиров и т. д. измеряют с помощью тяговых динамометров (рис. 35). Для измерения мышечной силы руки используют медицинский динамометр — силомер (рис. 36).
На рисунке 37 изображен учебный пружинный динамометр, рассчитанный на измерение сил до 4 Н. Он состоит из стальной пружины с указателем и крючком, прикрепленном к пластмассовому (в старых конструкциях к деревянному) основанию, на которое нанесена шкала (буква «N» на шкале динамометра — это международное обозначение ньютона).
Действие пружинного динамометра основано на уравновешивании измеряемой силы силой упругости пружины.
Градуирование пружины динамометра (т. е. создание шкалы с делениями) можно осуществить следующим образом. К основанию динамометра (под пружиной) прикрепляют полоску белой бумаги.
Затем отмечают положение указателя при нерастянутой пружине — это нулевое деление (рис. 38, а). После этого к крючку подвешивают груз массой 102 г. На этот груз действует сила тяжести 1 Н. Под действием этого груза пружина растягивается и указатель перемещается вниз. В положении равновесия сила тяжести, действующая на груз, уравновешивается противоположно направленной силой упругости. Следовательно, растяжение пружины при этом будет соответствовать силе упругости, также равной 1 Н. Поэтому новое положение указателя отмечают на бумаге цифрой 1 (рис. 38, б).Затем к первому грузу подвешивают еще один такой же, увеличивая тем самым общую массу до 204 г, а силу тяжести — до 2 Н. Соответствующее положение указателя отмечают цифрой 2. После этого прикрепляют третий, а затем четвертый груз, каждый раз отмечая положение указателя соответствующей цифрой.
Для того чтобы можно было измерять десятые доли ньютона, каждое из расстояний между отметками 0 и 1, 1 и 2, 2 и 3, 3 и 4 делят на десять равных частей.
Такое построение шкалы возможно благодаря закону Гука, из которого следует, что сила упругости пружины увеличивается во столько же раз, во сколько раз увеличивается ее удлинение.
Динамометр можно применять и для измерения веса тела. Весом тела называют силу, с которой оно давит на горизонтальную опору или растягивает вертикальный подвес.
Р — вес тела.
Если к вертикально расположенному пружинному динамометру прикрепить груз, то после того, как груз растянет пружину и остановится, на крючок динамометра будут действовать две силы: сила упругости пружины Fупр и вес груза Р. Эти силы будут противоположны по направлению, но равны по величине. Поэтому динамометр позволяет измерить не только силу упругости (и равную ей силу тяжести груза), но и вес тела Р.
Вес покоящегося, а также равномерно и прямолинейно движущегося (относительно Земли) тела равен действующей на него силе тяжести:
P = mg.
Несмотря на совпадение формул, между силой тяжести и весом тела есть существенное различие.
Сила тяжести приложена к телу, на которое действует Земля, а вес тела приложен к подвесу или опоре, на которую это тело давит. Если обе эти силы изобразить в виде стрелок, указывающих их направление (а направлены эти силы вертикально вниз), то это будет выглядеть так, как показано на рисунке 39.Вес тела не следует путать с его массой. Масса тела измеряется в килограммах, а вес тела (как и любая другая сила) — в ньютонах. Вес тела имеет направление, а масса никакого направления не имеет.
1. Что такое динамометр? 2. На чем основано действие пружинного динамометра? 3. Что называют весом тела? 4. По какой формуле находится вес покоящегося тела? 5. Чем отличается вес тела от силы тяжести и массы тела?
Руководство для начинающих по динамометрам
Техническое обслуживание и техническое обслуживание
Кайл Смит
15 февраля 2023 г.Делиться
Банки Сложность собранного двигателя означает, что о его мощности или крутящем моменте можно легко солгать.
Вы, наверное, подходили к кому-то на автомобильной выставке и заглядывали в моторный отсек автомобиля, когда владелец рассказывает вам о том, что этот двигатель развивает мощность 600 лошадиных сил. В большинстве случаев назвать их блефом невозможно. Ведь какие детали находятся внутри двигателя? Это стандартные компоненты, или кто-то провел день с шлифовальным станком, работающим с портом?
Чрезвычайно опытный слух и глаз могут заметить некоторые контрольные знаки в моторном отсеке и позвонить в BS по заявлению о мощности с некоторой уверенностью, но для суровой правды вам нужна объективная система тестирования. Если вам повезет, у владельца есть динамометрический лист («dyno»), чтобы подтвердить свои заявления о мощности двигателя.
Но даже листы динамометра могут лгать — серьезно.
Вот несколько простых способов отличить правду от откровенной лжи.
youtube.com/embed/QapIeFYj_8A?feature=oembed” frameborder=”0″ allow=”accelerometer; autoplay; clipboard-write; encrypted-media; gyroscope; picture-in-picture; web-share” allowfullscreen=””> Эта подробная разбивка исходит из Banks Power и объясняет не только принцип работы динамометра, но и то, как оператор может использовать некоторые отчеты динамометра для получения ложных результатов. Справедливое предупреждение: видео насыщено технической информацией.
Прежде всего, мы должны определить, что такое динамометр. По сути, динамометрический стенд — это машина, которая измеряет крутящий момент двигателя. Довольно просто, правда? Что ж, это может быть. Измерение выходного крутящего момента осуществляется путем приложения нагрузки к двигателю или трансмиссии транспортного средства и оценки реакции двигателя. Для динамометрических стендов нагрузка часто создается за счет подключения задней части коленчатого вала к внешнему водяному насосу. Динозавры шасси — вероятно, то, о чем вы думаете, когда кто-то говорит «динамометр» — создают нагрузку на двигатель менее непосредственно: они помещают ведущие колеса автомобиля на утяжеленные ролики, которые противодействуют движению шин с помощью электрической или гидравлической системы.
На любом листе динамометрического стенда есть масса информации, кроме двух трассирующих линий — одной для мощности в лошадиных силах, другой для крутящего момента — и значений пиковой мощности. Первое, на что, как отмечает Бэнкс, не обращает внимания большинство людей, — это время развертки.
Время развертки отслеживает, сколько времени требуется двигателю, чтобы справиться с нагрузкой, возложенной на него динамометрическим стендом, от низких до высоких оборотов. Длительное время развертки будет означать, что двигатель работает с полностью открытой дроссельной заслонкой в течение длительного периода времени. Подумайте о попытке проехать перевал в Скалистых горах на трехцилиндровом Geo Metro: машина, вероятно, справится с задачей, но двигатель будет работать на полную мощность в течение длительного времени.
Чем больше время развертки, тем реалистичнее значение мощности в листе результатов. Как видно из видео, если оператор динамометрического стенда говорит, что развертка не может длиться более шести секунд или около того, например, из-за температуры впуска или выпуска, ваш двигатель не способен безопасно генерировать пиковую мощность в течение более шести секунд. Время подметания должно отражать то, как вы собираетесь использовать автомобиль.
Предоставлено Калифорнийским советом по воздушным ресурсам. Есть и другие математические вопросы, о которых мы мало говорим. Основным из них является поправочный коэффициент. Это метод стандартизации результатов в различных местных условиях. Именно это позволяет вам использовать динамометрические листы для сравнения — если вы знаете, что ищете. Не все операторы динамометрического стенда используют один и тот же поправочный коэффициент, поскольку он основан на плотности воздуха и, следовательно, на температуре, влажности и давлении окружающей среды в этот день.
Использование неправильного поправочного коэффициента — или подделка входных данных для дня проведения тестирования — может дать оптимистичный график, который станет отличным поводом для хвастовства… до тех пор, пока кто-нибудь достаточно умный не взглянет на него и не укажет на ложь.
Еще один интересный момент, затронутый в видео, — сглаживание. Это благонамеренное редактирование динамического графика, предназначенное для того, чтобы сделать линии менее неровными и более удобными для чтения, но сглаживание может привести к вводящим в заблуждение диаграммам. По сути, этот процесс включает в себя редактирование кривых мощности и крутящего момента для устранения математического шума.
Короче говоря, динамометры невероятно сложны. Легко принять их как данность и слишком довериться случайному взгляду на таблицу результатов. К счастью, теперь вы знаете больше, чем раньше, если только вы не нажали на эту статью уже будучи экспертом. В таком случае расскажите нам, что мы сделали правильно.
Кроме того, в 9 содержится гораздо больше информации.0021 Banks Power , чем мы рассмотрели в этой статье, поэтому обязательно посмотрите его, чтобы узнать еще больше.
***
Посетите домашнюю страницу Hagerty Media, чтобы не пропустить ни одной новости, или, что еще лучше, добавьте ее в закладки . Чтобы получать наши лучшие истории прямо на ваш почтовый ящик, подпишитесь на наши информационные бюллетени.
Динамометр двигателя | Что делает динамометр двигателя?
Морским и автомобильным техническим специалистам постоянно требуется тонкая настройка двигателей для обеспечения их оптимальной производительности. Двигатели имеют решающее значение для движения любого транспортного средства или морского судна, и любые проблемы оставят водителей разочарованными и будут искать решение у опытного техника. Один из многих способов, которыми эти техники настраивают двигатели и поддерживают высокий уровень производительности, — это испытания на динамометрическом стенде двигателя.
По мере того, как студенты УВД продолжают свою профессиональную подготовку в области автомобильных и морских техников, они будут знакомиться с различными элементами отрасли, которая им интересна, включая средства и оборудование, используемые каждый день. Одним из элементов оборудования, с которым наши студенты учатся эффективно работать, является динамометр двигателя, поэтому, когда выпускники поступают на работу, они хорошо разбираются в оптимизации и настройке двигателя.
Но что такое динамометр двигателя? Читайте дальше, чтобы узнать больше.
Что проверяет динамометр двигателя?
Динамометрический стенд предназначен для измерения выходной мощности двигателя, чтобы убедиться, что конфигурация обеспечивает требуемое усилие. Чтобы дать техническим специалистам представление об оптимальной работе двигателя, который они тестируют, они подключают динамометр к двигателю и дают ему поработать. Динамометр двигателя проверяет мощность, количество оборотов в минуту (об/мин), силу и крутящий момент, чтобы получить представление о мощности двигателя.
Что техники могут получить от этого теста?
Когда техники читают результаты динамометрического испытания двигателя, они могут сделать несколько выводов. Например, мощность двигателя можно определить путем измерения крутящего момента одновременно с числом оборотов в минуту. Двигатели обычно имеют установленную мощность, которую они могут производить, поэтому, если динамометр двигателя показывает, что двигатель не создает достаточную мощность, он поднимает красный флаг. То же самое касается проверки мощности двигателя на динамометрическом стенде.
Техники также обращают внимание на различные несоответствия при проверке двигателя на динамометрическом стенде, такие как резкое движение дроссельной заслонки и изменение частоты вращения двигателя.
Что делают технические специалисты с этой информацией?
В то время как техники могут использовать динамометр двигателя для проверки потери мощности двигателя, динамометры двигателя также используются для просмотра результатов модификаций и настроек двигателя.
