6 Қарапайым машина (Көлбеу жазықтықтағы рычаг) – Мәселелер мен шешімдер
1.
Қай көлбеу жазықтықтың механикалық артықшылығы бірдей
A. (1) және (2)
B. (1) және (3)
C. (2) және (3)
D. (2) және (4)
шешім
Көлбеу жазықтық - қарапайым машиналардың бірі. Қарапайым машиналар - адамдарға жұмыс істеуге көмектесетін құралдар. Көлбеу жазықтық адамдардың затты белгілі бір биіктікке көтеруін жеңілдету үшін қолданылады.
Көлбеу жазықтықтың механикалық артықшылығы - көлбеу ұзындығын көлбеу биіктігімен салыстыру мүмкіндігі.
Көлбеу жазықтықтың механикалық артықшылығы 1 = 50 см / 30 см = 5/3
Көлбеу жазықтықтың механикалық артықшылығы 2 = 5 см / 4 см = 5/4
Көлбеу жазықтықтың механикалық артықшылығы 3 = 50 см / 40 см = 5/4
Көлбеу жазықтықтың механикалық артықшылығы 4 = 5 см / 3 см = 5/3
[irp]
2.
AB = BC = CD = DE қашықтығы, рычаг теңгерімді болуы үшін E нүктесінде берілуі керек кіріс күшін анықтаңыз.
Белгілі:
AB = BC = CD = DE = l
Шығыс күші мен тірек нүктесі арасындағы қашықтық ( a ) = l
Кіріс күші мен тірек нүктесі арасындағы қашықтық ( b ) = 3l
Шығыс күші (w) = 900 Ньютон
Қажет: Күш (F)
Шешімі:
Механикалық артықшылығы:
MA = b / a = 3л/л = 3
Күштің шамасы:
MA = w / F
F = w / MA
F = 900 Ньютон / 3
F = 300 Ньютон
[irp]
3.
Рычаг тепе-теңдікте болуы үшін оған түсетін күш шамасын анықтаңыз.
шешім
Кіріс күші мен тірек нүктесі арасындағы қашықтықты анықтаңыз ( b )
Белгілі:
Шығыс күші мен тірек нүктесі арасындағы қашықтық ( а ) = 25 см
Шығыс күші (w) = 480 Ньютон
Кіріс күші (F) = 160 Н
Қажетті: Кіріс күші мен тірек нүктесі арасындағы қашықтық (b )
Шешімі:
Механикалық артықшылығы:
MA = w / F = 480 N / 160 N = 3
Кіріс күші мен тірек нүктесі арасындағы қашықтық (b )
MA = b / a
3 = b / 25 см
b = (3)(25 см)
b = 75 см
Күштің шамасын (F) анықтаңыз
Белгілі:
Шығыс күші мен тірек нүктесі арасындағы қашықтық ( a ) = 25 см – 10 см = 15 см
Нысанның салмағы (w) = 480 Ньютон
Кіріс күші мен тірек нүктесі арасындағы қашықтық ( b ) = 75 см
Қажетті: Кіріс күші (F)
Шешімі:
Механикалық артықшылығы:
MA = b / a
MA = 75 см / 15 см
MA = 5
Күштің шамасы (F):
MA = w / F
F = w / MA
F = 480 Ньютон / 5
F = 96 Ньютон
Рычаг тепе-теңдікте болуы үшін кіріс күші 64 Ньютонға (160 Н – 96 Н) азаяды.
4. Төмендегі суреттегі a және b ұзындықтарының қатынасы a: b = 1: 2.2. Салмағы 330 Ньютон B затын көтеру үшін әсер ететін F күшінің минималды мәні .... Ньютон
A. 100
B. 150
C. 2200
D. 7260
Белгілі:
Шығыс күші мен тірек нүктесі арасындағы қашықтық ( a ) = 1
Кіріс күші мен тірек нүктесі арасындағы қашықтық (b) = 2.2
Салмағы (w) = 330 Ньютон
Қажетті: Кіріс күші (F)
Шешімі:
Рычагтың механикалық артықшылықтары:
MA = w / F = b / a
MA = механикалық артықшылық , w = салмақ, F = кіріс күші, b = кіріс күші мен тіреу нүктесі арасындағы қашықтық, a = шығыс күші мен тіреу нүктесі арасындағы қашықтық
w / F = b / a
330 / F = 2.2 / 1
330 / F = 2.2
330 / 2.2 = F
F = 150 Ньютон
Дұрыс жауап - B.
5. Төмендегі суретте көрсетілгендей, оқушы затты F күшімен А нүктесінен В нүктесіне итереді. Егер зат пен қабан арасындағы үйкеліс ескерілмесе, механикалық артықшылығын анықтаңыз.
A. 4
B. 5/3
C. 5/4
D. ¾
Белгілі:
Көлбеу жазықтықтың биіктігі (y) = 4 метр – 1 метр = 3 метр
Көлденең жазықтықтың ұзындығы (x) = 4 метр
Қажетті: Механикалық артықшылық (MA)
Шешімі:
Пифагор теңдеуін қолданып көлбеу жазықтықтың ұзындығын есептеңіз :
R = √3 2 +4 2 = √9+16 = √25 = 5 метр
Көлбеу жазықтықтың механикалық артықшылықтары:
KM = R / y
KM = 5 метр / 3 метр
KM = 5/3
Дұрыс жауап - B.
6. Рычагтың механикалық артықшылығын ... арқылы арттыруға болады.
A. Бейімділік жолын қысқартыңыз
B. көлбеу бұрышын үлкейту
C. көлбеу бұрышын азайту
D) заттарды жылжыту үшін қолданылатын күшті азайтады
Шешімі:
Көлбеу жазықтықтың механикалық артықшылығының теңдеуі:
Механикалық артықшылық = көлбеу жазықтықтың ұзындығы/көлбеу жазықтықтың биіктігі
– Механикалық артықшылық көлбеу жазықтықтың ұзындығына тура пропорционалды, сондықтан көлбеу жазықтықтың ұзындығын арттырған кезде механикалық артықшылық артады.
– Механикалық артықшылық көлбеу жазықтықтың биіктігіне кері пропорционалды, сондықтан көлбеу жазықтықтың биіктігін арттырғанда механикалық артықшылық азаяды, ал көлбеу жазықтықтың биіктігін азайтқанда механикалық артықшылық артады.
- Егер бұрыш азайтылса, көлбеу жазықтықтың биіктігі азаяды. Көлбеу жазықтықтың биіктігі азайтылса, механикалық артықшылық артады. Демек, егер бұрыш азайтылса, механикалық артықшылық артады.
Егер бұрыш үлкейтілсе, көлбеу жазықтықтың биіктігі артады. Көлбеу жазықтықтың биіктігі артса, механикалық артықшылық азаяды. Демек, егер бұрыш үлкейтілсе, механикалық артықшылық азаяды.
Дұрыс жауап C.
