12 примеров простых задач на механику.
1. Посмотрите на изображение неподвижного шкива сбоку! Для его подъема требуется сила F.
размером с…
A. 50 N
B. 100 N
C. 200 N
D. 1000 N
Обсуждение
Вес груза равен 100 Ньютонам. Для подъема груза требуется усилие не менее 100 Ньютонов.
Правильный ответ — B.
2. Посмотрите на картинку!
Механическое преимущество рычага составляет…
1
Б. 1,5
С. 2,5
Д. 10
Обсуждение
Известно, что:
Вес (w) = 75 Ньютонов
Сила (F) = 7,5 Ньютонов
Силовой рычаг (LK) = 50 см
Рычаг нагрузки (фунты) = 5 см
Вопрос: Механическое преимущество (кМ)
Джаваб:
Формула механического преимущества рычага:
KM = w / F или KM = LK/LB
Информация: KM = механическое преимущество, w = вес груза, F = сила, LK = плечо силы, LB = плечо нагрузки.
Механическое преимущество рычага рассчитывается по приведенной выше формуле:
КМ = w/F = 75 Ньютонов / 7,5 Ньютонов = 10 или
KM = LK/LB = 50 см / 5 см = 10
Правильный ответ — D.
3. Посмотрите на изображение рычага ниже!
Величина силы, необходимой для подъема камня, составляет…
А. 2.250 Ньютонов
В. 1.500 Ньютонов
С. 750 Ньютон
Д. 500 Ньютонов
Обсуждение
Известно, что:
Вес груза (w) = 1500 Ньютонов
Грузоподъемность (фунты) = 0,5 метра
Силовая стрела (Lk) = 1,5 метра
Вопрос: Сила (F)
Джаваб:
Формула механического преимущества рычага:
Km = w / F или Km = Lk/Lb
Описание формулы:
Km = механическое преимущество, w = вес груза, F = сила, Lk = плечо силы, Lb = плечо нагрузки.
Механическое преимущество:
Км = Лк/Ф = 1,5/0,5 = 3
Яркий стиль:
Км = w / F
F = w / км
F = 1500 Ньютонов / 3
F = 500 Ньютон
Правильный ответ — D.
4. Посмотрите на картинку!
Из четырех описанных выше простых механизмов тот, который использует принцип наклонной плоскости, является...
А. 1 и 2
В. 1 и 3
С. 2 и 3
Д. 3 и 4
Обсуждение
Простая машина — это инструмент, используемый для облегчения работы человека. Например, если вам трудно поднять предмет на определенную высоту, можно использовать наклонную плоскость. Для перемещения предмета вдоль наклонной плоскости требуется меньше усилий, чем для его прямого подъема. В этом случае предмет перемещается, а наклонная плоскость остается неподвижной.
Наклонная плоскость на изображении выше — это наклонная плоскость что неподвижно. Существуют наклонные плоскости, которые представляют собой простые механизмы, способные двигаться, а именно винты (1) и клинья. Примерами клиньев являются топоры (2), ножи и зубила. В этом случае объект неподвижен, пока наклонная плоскость движется.
Правильный ответ — А.
5. Следующая простая машина, использующая принцип рычага, это...
Обсуждение
Один из типов простых механизмов — рычаг. Рычаг — это инструмент, который увеличивает силу, при этом создаваемая сила больше, чем отдаваемая. Существует три типа рычагов: рычаги первого, второго и третьего класса. Характерной чертой рычага первого класса является то, что точка опоры находится между силой и нагрузкой, например, ножницы и плоскогубцы. Характерной чертой рычага второго класса является то, что нагрузка находится между точкой опоры и силой, например, гвоздодер и степлер. Характерной чертой рычага третьего класса является то, что сила находится между нагрузкой и точкой опоры, например, щетка.
На рисунке B представлен пример рычага второго класса, где нагрузка находится между точкой опоры (колесом) и источником энергии (подъемной силой и силой, прилагаемой человеком при толкании).
Правильный ответ — B.
6. Следующая простая машина работает по тому же принципу, что и описанная выше простая машина, а именно...
Обсуждение
На изображении выше показан простой механизм — рычаг. Рычаг — это устройство, усиливающее силу, в котором результирующая сила больше приложенной силы. Существует три типа рычагов: рычаги первого класса, рычаги второго класса и рычаги третьего класса.
Характерной чертой рычага первого класса является то, что точка опоры находится между силой и нагрузкой, например, рычаги, ножницы и плоскогубцы.
Характерной чертой рычага второго класса является то, что нагрузка находится между точкой опоры и силой воздействия, например, гвоздодер и степлер.
Характерной особенностью рычага третьего класса является то, что сила действует между нагрузкой и точкой опоры, например, щеткой.
На изображении в вопросе выше показан рычаг, а простой механизм, работающий по тому же принципу, что и рычаг, — это ножницы.
Правильный ответ — C.
7. Посмотрите на игру «Качели», изображенную на следующей картинке!
Масса ребенка А больше массы ребенка В. Для того чтобы качели были сбалансированы, необходимо правильно расположить их...
А. Точка опоры Т смещена в точку П.
В. Ребенок В перемещается в точку Р.
C. Ребенок А перемещается в точку P.
D. Ребенок B перемещается в точку Q.
Обсуждение
Качели — это пример простого рычажного механизма. Формула их механического преимущества выглядит следующим образом:
KM = w lb = F lk
Информация :
КМ = механическое преимущество,
w = нагрузка
фунты = плечо нагрузки = расстояние между нагрузкой и точкой опоры. Точка опоры на рисунке — Т.
F = мощность
lk = плечо силы = расстояние между точкой приложения силы и точкой опоры. Точка опоры на рисунке — T.
Исходя из приведенной выше формулы, так что произведение нагрузки (w) и плеча нагрузки (lb) совпадает с произведением силы (F) и плеча силы (lk), то если нагрузка велика, а сила мала, то плечо нагрузки (lb) должно быть малым, а плечо силы (lk) должно быть большим.
Посмотрите на изображение выше. Если A — большая нагрузка, а B — меньшая сила, то равновесие достигается, когда плечо нагрузки мало, а плечо силы велико.
После того, как ребенок А перемещается в положение П, плечо нагрузки уменьшается.
Правильный ответ — C.
8.
Посмотрите на картинку ниже!
Из четырех наклонных плоскостей, показанных выше, на рисунке номер… изображена та, которая обладает одинаковым механическим преимуществом.
А. (1) и (2)
Б. (1) и (3)
С. (2) и (4)
Д. (3) и (4)
Обсуждение
Наклонная плоскость — это простой механизм. Простые механизмы — это инструменты, которые помогают людям выполнять задачи. Наклонные плоскости используются для того, чтобы облегчить людям подъем предметов на определенную высоту.
Механическое преимущество наклонной плоскости — это отношение длины наклонной плоскости к её высоте.
Механическое преимущество наклонной плоскости 1 = 5 см / 2 см = 2,5
Механическое преимущество наклонной плоскости 2 = 3 см / 2 см = 1,5
Механическое преимущество наклонной плоскости 3 = 3 см / 1 см = 3
Механическое преимущество наклонной плоскости 4 = 12 см / 4 см = 3
Аналогичное механическое преимущество показано на рисунках (3) и (4).
Правильный ответ — D.
9.
Размеры некоторых наклонных плоскостей соответствуют размерам, изображенным на картинке.
Наклонная плоскость обладает тем же механическим преимуществом…
А. (1) и (2)
Б. (1) и (3)
С. (2) и (4)
Д. (3) и (4)
Обсуждение
Механическое преимущество наклонной плоскости 1 = 3,2 м / 80 см = 320 см / 80 см = 4
Механическое преимущество наклонной плоскости 2 = 3,6 м / 90 см = 360 см / 90 см = 4
Механическое преимущество наклонной плоскости 3 = 3 м / 120 см = 300 см / 120 см = 2,5
Механическое преимущество наклонной плоскости 4 = 4 м / 125 см = 400 см / 125 см = 3,2
Аналогичное механическое преимущество показано на рисунках (1) и (2).
Правильный ответ — А.
10.
Посмотрите на следующее изображение наклонной плоскости!
Наклонная плоскость, обладающая тем же механическим преимуществом, это…
А. (1) и (2)
Б. (1) и (3)
С. (2) и (3)
Д. (3) и (4)
Обсуждение
Механическое преимущество наклонной плоскости 1 = 3 м / 1,2 м = 2,5
Механическое преимущество наклонной плоскости 2 = 5 м / 2 м = 2,5
Механическое преимущество наклонной плоскости 3 = 4 м / 1,5 м = 2,6
Механическое преимущество наклонной плоскости 4 = 3,6 м / 1,2 м = 3
Аналогичное механическое преимущество показано на рисунках (1) и (2).
Правильный ответ — А.
11. Простые механизмы
Посмотрите на изображение рычага ниже.
Расстояние AB = BC = CD = DE, величина силы, которую необходимо приложить к точке E, чтобы рычаг находился в равновесии, равна…
A. 300 N
B. 450 N
C. 750 N
D. 900 N
Обсуждение
Известно, что:
AB = BC = CD = DE = l
Плечо нагрузки (фунты) = l
Силовой рычаг (Lk) = 3l
Вес груза (w) = 900 Ньютонов
Вопрос: Сила (F)
Джаваб:
Механическое преимущество:
Км = Лк/Ф = 3л/л = 3
Яркий стиль:
Км = w / F
F = w / км
F = 900 Ньютонов / 3
F = 300 Ньютон
Правильный ответ — А.
12. Посмотрите на изображение рычага ниже!
Затем груз смещается на 10 см ближе к точке опоры. Для поддержания равновесия рычага необходимо приложить силу...
А. плюс 54 Н
Б. минус 64 Н
С. плюс 75 Н
Д. минус 96 Н
Обсуждение
Рассчитайте плечо силы (Lk).
Известно, что:
Рычаг нагрузки (фунты) = 25 см
Вес груза (w) = 480 Ньютонов
Сила (F) = 160 Н
Вопрос: Силовой рычаг (Lk)
Джаваб:
Механическое преимущество (км):
Км = w / F = 480 Ньютонов / 160 Н = 3
Силовой рычаг (Lk):
Км = Лк/Ф
3 = Lk/25 см
Лк = (3)(25 см)
Lk = 75 см
Рассчитайте величину силы (F).
Известно, что:
Плечо нагрузки (фунты) = 25 см – 10 см = 15 см
Вес груза (w) = 480 Ньютонов
Длина рычага (Lk) = 75 см
Вопрос: Сила (F)
Джаваб:
Механическое преимущество (км):
Км = Лк/Ф
км = 75 см / 15 см
Км = 5
Величина силы (F):
Км = w / F
F = w / км
F = 480 Ньютонов / 5
F = 96 Ньютон
Для того чтобы рычаг находился в сбалансированном положении, сила уменьшается на 64 Ньютона (160 Н – 96 Н).
Правильный ответ — B.
Источник вопроса:
Вопросы для национального экзамена по естественным наукам для средней школы/исламской средней школы
