家装飾材料単純なレバー機構に関する口頭メッセージ。テクノロジー、日常生活、自然におけるレバー

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単純なレバー機構に関する口頭メッセージ。テクノロジー、日常生活、自然におけるレバー

太古の昔から人々はさまざまなものを利用してきましたが、補助装置仕事を楽にするために。非常に重い物体を移動する必要があるとき、私たちは補助として棒や棒を使うことがよくあります。これは単純な機構であるレバーの例です。

簡単な機構の応用

単純な仕組みでもいろいろな種類があります。これは、レバー、ブロック、くさびなどです。物理学において、単純な機構とは、力を変換するために使用される装置です。重い物を転がしたり引き上げたりするための傾斜面もシンプルな機構です。 単純なメカニズムの使用が非常に一般的です制作においても、日常生活においても。ほとんどの場合、強度を高める、つまり体に作用する力を数倍にするために、単純なメカニズムが使用されます。

物理学のレバーは単純なメカニズムです

最も単純で最も一般的なメカニズムの 1 つは、7 年生の物理で学習されます。レバーです。物理学では、レバーは固定されたサポートの周りを回転できる剛体です。

レバーは2種類あります。第 1 種類のレバーの場合、支点は加えられる力の作用線の間に位置します。第二種レバーの場合、支点は片側にあります。つまり、バールで重い物体を動かそうとしている場合、最初の種類のレバーは、バールの下にブロックを置き、バールの自由端を押し下げる状況です。この場合、固定サポートはブロックとなり、加えられる力はその両側に発生します。そして、2番目の種類のレバーは、バールの端に重りをかけてバールを引き上げ、物体をひっくり返そうとするものです。ここでは、バールが地面に置かれている点に支点があり、加えられる力は支点の片側にかかります。

てこにかかる力のつり合いの法則

テコを使うと力が入り、素手では持ち上げられないほど重い荷物を持ち上げることができます。支点から力の作用点までの距離を力の腕といいます。さらに、 次の式を使用して、レバーにかかる力のバランスを計算できます。

F1/ F2 = l2 / l1,

ここで、F1 と F2 はレバーに作用する力です。
l2 と l1 はこれらの力の肩です。

これがテコ平衡の法則です、これは次のように述べています: レバーに作用する力がこれらの力の腕に反比例するとき、レバーは平衡状態にあります。この法則は紀元前 3 世紀にアルキメデスによって確立されました。このことから、より小さな力がより大きな力と釣り合うことができることがわかります。これを行うには、より弱い力の肩がより大きな力の肩よりも大きいことが必要です。そして、レバーの助けを借りて得られる力の増加は、加えられる力の腕の比率によって決まります。

話

人類は先史時代にレバーを使い始め、その原理を直感的に理解しました。人が必要とする力を軽減するために、鍬やパドルなどの道具が使用されました。紀元前 5 千年紀、メソポタミアではてこの原理を利用してバランスをとる天秤が使用されていました。その後、ギリシャで製鉄所が発明され、力を加える肩を変えることが可能になり、秤の使用がより便利になりました。紀元前1500年頃 e. エジプトとインドでは、水を入れた容器を持ち上げるための装置である現代の蛇口の祖先であるシャドゥフが登場します。

当時の思想家がレバーの動作原理を説明しようとしたかどうかは不明です。最初の文書による説明は紀元前 3 世紀に行われました。 e. アルキメデス、力、荷重、肩の概念を結びつける。彼によって定式化された平衡の法則は今日でも使用されており、次のように聞こえます。「力を加えるアームによって乗算される力は、荷重を加えるアームによって乗算される荷重に等しい。ここで、力を加えるアームとは、作用点からの距離である。」サポートと荷重適用アームにかかる力 - これは、荷重の適用点からサポートまでの距離です。」伝説によると、アルキメデスは自分の発見の重要性を認識し、「支点を与えてください。そうすれば地球をひっくり返します！」と叫びました。

で現代世界テコの原理はあらゆるところで使われています。変換するほぼすべてのメカニズム機械式ムーブメント、何らかの形でレバレッジを使用します。クレーン、エンジン、ペンチ、ハサミ、その他何千もの機構や工具の設計にレバーが使用されています。

動作原理

レバーの動作原理は、エネルギー保存則の直接的な結果です。レバーをある距離だけ動かすには、荷重から作用する力が次の値に等しい働きをする必要があります。

反対側から見れば、反対側に加えられた力が働くはずです

ここで、は力が加えられたレバーの端の変位です。エネルギー保存則を満たすためには閉鎖系、作用する力と反対する力の働きは等しくなければなりません。つまり、次のようになります。

, .

三角形の相似性の定義により、レバーの両端の動きの比率は肩の比率に等しくなります。

したがって、。

力と距離の積が力のモーメントであると考えると、てこの平衡原理を定式化できます。レバーに加えられる力のモーメントの合計 (符号を考慮して) がゼロに等しい場合、レバーは平衡状態にあります。

レバーについても、他の機構と同様に、レバーによって得られる機械的効果を示す特性が紹介されています。このような特性はギア比であり、荷重と加えられる力がどのように関係するかを示します。

複合レバー

複合レバーは 2 つ以上のシステムです。シンプルなレバー、1つのレバーの出力が次のレバーの入力となるように接続されています。たとえば、直列に接続された 2 つのレバーからなるシステムの場合、最初のレバーの入力アームに力が加えられた場合、出力力はこのレバーの他端にあり、これらは次のギア比を使用して接続されます。

この場合、2 番目のレバーの入力アームは同じ力の影響を受け、2 番目のレバーとシステム全体の出力力は次のようになり、2 段目のギア比は次のようになります。

この場合、システム全体、つまり複合レバー全体の機械的効果は、システム全体の入力力と出力力の比として計算されます。つまり、次のようになります。

したがって、2 つの単純なレバーで構成される複合レバーのギア比は、それに含まれる単純なレバーのギア比の積に等しくなります。

同じソリューションのアプローチは、一般に n 個のレバーで構成される、より複雑なシステムに適用できます。この場合、システムには 2n 個のアームが存在します。このようなシステムのギア比は次の式で計算されます。

この場合の式からわかるように、複合レバーのギア比は、構成要素のギア比の積に等しいことも事実です。

レバーの種類

区別する 第1種レバー、力の作用点の間に支点があり、 第2種レバーこの場合、力の作用点はサポートの片側にあります。の間で レバー2種類割り当てる レバー3種類、「入ってくる」力の作用点が荷重よりも支点に近いため、速度と距離が向上します。

例: レバー初め種類 - 子供用ブランコ（クロスバー）、はさみ。レバー 2番手押し車（支点 - 車輪）の一種で、バールで物体を上向きに持ち上げます。レバー 三番目種類 - リアドアまたはボンネット乗用車ガススプリングでダンプトラックの車体を持ち上げ（中央に油圧シリンダーが付いている）、人間や動物の腕や脚の筋肉を動かします。

こちらも参照

レバー（テクニック）

ノート

文学

// 。サンクトペテルブルク、1831 年

ウィキメディア財団。 2010年。

同義語:

他の辞書で「レバー」が何であるかを見てください。

レバー、レバー、男。 1. 支点の周りを回転することができ、より大きな力とより小さな力（物理的、技術的）のバランスをとる役割を果たすロッド。レバーアーム。レバーで持ち上げます。レバーは重りを持ち上げるための最も単純な機械です。 || 中のデバイスは…… 辞書ウシャコワ

夫。（うなり声から？手から？）ロチャグ南、西。ウェイトを持ち上げるためのポール、6 本、スラストポイントにあります。登る。レバーに重みがかかり、同じ端に近い何かに寄りかかり、次にもう一方の後ろに押しられます。あるいは、端を地面に置きながら、さらに深く持っていきます... ... ダールの解説辞典

理由を見てください... 同義語辞典

レバー、物体に加えられる力を増加させるために使用される単純な機械。通常は持ち上げるために使用されます重い荷物。レバーはロッドとサポート (「FOUNDATION」を参照) で構成され、その周りでロッドが回転します。たとえばアンシュガのところに…… 科学技術事典

レバーアーム- より大きな力 Px とより小さな P2 のバランスをとる最も単純な機構。特定の軸の周りを回転する剛体 (固定支持体) です。力の作用点の間にサポートがあり、力が平行である場合…… ポリテクニック大百科事典

より小さな力でより大きな力のバランスをとることができる最も単純なメカニズム。テレビを表します。固定されたサポートの周りを回転する本体。 R の主力（任意の形式）は、等式 Ph1=Qh2 (図) で表されます。ここで、P と Q は加えられる力、h1 と h2... ... 物理百科事典

レバー、ああ、夫。 1. 支点を持ち、大きな力と小さな力のバランスをとったり、何かを達成したりするための装置。仕事。レバーで持ち上げます。レバーアーム。コントロールレバー。 2.転送覚醒させることができる治療法…… オジェゴフの解説辞典

－（北）1.流氷の間の海。 2. ハンモックから剥がれた氷が浮いている。サモイロフK.I.海洋辞書。 M.L.: 州海軍出版社 NKVMF ソビエト連邦、1941 ... 海洋辞典

レバーアーム-レバー、いわゆるレバーの1つ。シンプルな機械で、軸に沿った 3 つの点に力を加えることができる硬いロッドを表します。 3 つの力のうちの 1 つを、法則に従って生じる細孔反応と考えるのが便宜的であるとすれば…… 偉大な医学百科事典

レバーアーム- レバーアーム - [A.S. Goldberg. 英語ロシア語エネルギー辞典。 2006] トピックエネルギー分野全般同義語レバーアーム EN レバー ... 技術翻訳者向けガイド

レバーは、支点と呼ばれる一点を中心に回転できる細い棒です。負荷と呼ばれる動く物体をロッドの一端に置き、もう一方の端に力を加えると、手で持ち上げて運ぶよりもはるかに少ない力で物体を動かすことができます。

レバーは単純な公式に従って動作します。つまり、アームと力の積 (支点と力が作用する直線の間の最短距離) は、アームにかかる荷重の積に等しくなります。フォースアームが長いほど増加が大きくなり、負荷を移動しやすくなります。この利点の代償は次のとおりです。フォースアームが長くなるほど、負荷の移動距離が短くなります。

以下の図に示すように、すべてのレバーは力、荷重、支点の相対位置によって区別される 3 つのクラスに分類できます。

二級レバー

第 2 種レバーは、右のピンク色の図に示すように、一端に支点、もう一端に力、そしてその 2 つの間に荷重 (W) を持ちます。手押し車、栓抜き、ホッチキス、穴あけパンチは、常に加えられる力を増大させる第 2 級のレバーです。

第三級レバー。

3級テコでは荷重（W）と支点の間に力がかかります（黄色の図）。下図に示すピンセットは、2 つの第 3 種レバーが支点で接続されて構成されています。通常、ほうきを使用すると、荷物の移動距離が長くなり、必要な力が最小限に抑えられます。

ファーストクラスのレバー

最も一般的なタイプのレバーは第 1 種レバーで、支点は荷重 (W) と加えられる力の間にあります (青い図)。クラス 1 レバーには、左の写真に示すプライヤー、釘抜き、ハサミなど、さまざまな種類があります。

プラン：

1. 歴史
2 動作原理
3 コンパウンドレバー
4種類のレバー

導入

レバーを使用すると、短い端に大きな力がかかり、長い端にはほとんど力がかかりません

レバーアーム- もっとも単純な機械装置、支点の周りを回転する剛体 (クロスバー) です。支点の両側のクロスバーの側面はレバーアームと呼ばれます。

レバーは、長いアームにかかる力を少なくして短いアームにより多くの力を得る (または、短いアームの動きを少なくして長いアームに多くの動きを与える) ために使用されます。レバーアームを十分に長くすることで、理論的にはあらゆる力を発生させることができます。

他の 2 つの最も単純な機構、ゲートとブロックもレバーの特殊なケースです。

1. 歴史

人類は先史時代にレバーを使い始め、その原理を直感的に理解しました。人が必要とする力を軽減するために、鍬やパドルなどの道具が使用されました。紀元前 5 千年紀には、テコの原理を利用してバランスをとる天秤がメソポタミアで使用されました。その後、ギリシャで製鉄所が発明され、力の影響力を変えることが可能になり、秤の使用がより便利になりました。紀元前1500年頃 e. エジプトとインドでは、水を入れた容器を持ち上げるための装置である現代の蛇口の祖先であるシャドゥフが登場します。

1842 年にロンドンで発行された『Journal of Mechanics』からの彫刻で、アルキメデスがレバーで地球をひっくり返す様子が描かれています。

1773 年、ジェームスワットは、力をさらに高めるために使用できる、2 つ以上のレバーを連結して構成される複合レバーのアイデアを提案しました。複合レバーの使用例日常生活、爪切りにあります。

現代社会では、てこの原理があらゆるところで使われています。機械的な動きを変換するほぼすべての機構では、何らかの形でレバーが使用されます。クレーン、エンジン、ペンチ、ハサミ、その他何千もの機構や工具の設計にレバーが使用されています。

2. 動作原理

レバーの図。釣り合いに F 1 D 1 = F 2 D 2

レバーの動作原理は、エネルギー保存則の直接の結果です。レバーをΔだけ動かすには h 1 負荷の側面に作用する力は、次の働きをしなければなりません。

反対側から見れば、反対側に加えられた力が働くはずです

ここで、Δ h 2は力が加えられたレバーの端の動きです F 2. 閉鎖系でエネルギー保存の法則が満たされるためには、作用する力と反対の力の働きが等しくなければなりません。つまり、次のようになります。

, .

三角形の相似の法則によれば、レバーの両端の動きの比率は肩の比率に等しくなります。

したがって、。

レバーについても、他の機構と同様に、レバーによって得られる機械的効果を示す特性が紹介されています。この特性は、負荷と加えられる力の関係を示すギア比です。

3. 複合レバー

複合レバーは、1 つのレバーの出力が次のレバーの入力となるように接続された 2 つ以上の単純なレバーのシステムです。たとえば、直列に接続された 2 つのレバーからなるシステムの場合、最初のレバーの入力アームに力が加えられた場合、 F 1、このレバーのもう一方の端では、出力は次のようになります。 F 2、それらはギア比を使用して接続されます。

この場合、同じ力が 2 番目のレバーの入力アームにもかかります。 F 2、第 2 レバーとシステム全体の出力は次のようになります。 F 3、第 2 ステージのギア比は次のようになります。

したがって、2 つの単純なレバーで構成される複合レバーのギア比は、それに含まれる単純なレバーのギア比の積に等しくなります。

一般に複合レバーで構成されます。 nシンプルなレバー

この場合の式からわかるように、複合レバーのギア比は、構成要素のギア比の積に等しいことも事実です。

4月28日、同校はNOU「スペクトラム」の科学的かつ実践的な会議を主催する。

ちょっとした歴史
昔、2005 年に私と学生たちは科学協会「ピタゴラス」を組織し、そこでオリンピックの問題の分析から問題の分析まで、さまざまな活動に従事していました。研究活動。毎年、学校から他の数学者を集めて会議を開催し、その後子供たちをナリチクでの会議に連れて行きました。毎年、私たちの仲間は共和党のコンテストで賞を受賞しました。すべてはあるべき姿で、私たちには独自の憲章、プログラム、要件がありました。年末に結果が集計され、NOU の各メンバーに次の学術称号が授与されました。

「名誉学者」 - 国際およびロシアの共和国主題のオリンピック、ショー、競技会の勝者および入賞者。
「学者」 - 地域および都市の主題のオリンピック、競技会、ショーの勝者。
「マスター」 - 勝者へ学校のコンテスト、ショー、コンテスト。
「学士」 - 学校オリンピック、ショー、コンテストの勝者。

これが彼らが受け取った賞状です（ご存知のとおり、彼らはこれにとても満足していました）。こんな試合がありました。

当時は誰もが私たちの社会について知っていました。彼らは賑やかでした。ナリチクでのカンファレンスで、彼らは私たちに、毎回賞を与えることはできないし、コンテストにたくさんの作品を提出しないことはできないと言ったことがあります。それも役割を果たしました。共和党のコンクールの審査員が、子どもたちの前で「あなたの作品は最高だが、複数の順位を与えることはできない」と言ったとき……。
http://alfusja-bahova.ucoz.ru/index/nou_quot_pifagorenok_quot/0-5
ちなみに、科学界で勉強していた人たちは皆、モスクワやサンクトペテルブルクの最高の工科大学に難なく入学し、今では無事に大学を卒業しています。そして、一人の少女がサンクトペテルブルクの大学に残されました（今は大学の名前を正確に挙げることはできません）。私は仲間たちを誇りに思っています。

しかし、すべてには終わりが来ます。そして私たちのNOUも。この仕事に対して誰も私に何も払ってくれませんでしたが、「あなたにはそのような牛が必要です」とお金を払い始めるとすぐに、私たちの学校には「ピタゴラス」が必要ないことが判明し、新しい社会「スペクトル」を作成しました。すべてが「不注意」に行われる場所では、それについて話したくないです。

ある不愉快な出来事の後、私は子供たちと一緒に学校の会議に参加するのをやめました。

そして今年はサークルのメンバーと一緒に校内会議に行くことにしました。私たちは水曜日にプロジェクトを開始しました。しばらく様子を見てみましょう。

次のレッスンでサークルが始まりました研究プロジェクト「レバー。レバーの種類。人間の日常生活におけるレバー。」
研究活動の目的と目的:

レバーの構造と動作原理を学びます。
レゴの物理学とテクノロジーを使用してレバーのメカニズムを組み立てます。
レバーの性質を調べます。レバーの平衡状態を調べます。
クラスメートに質問する。
家庭、日常生活、テクノロジー、スポーツ、エンターテイメントにおけるレバレッジの利用法を探ります。
結論。

私たちはみんなでそれを整理しました：

知っていましたか？
「レバー」という言葉の由来は、フランス語 levier、「上げる」という意味
古代以来、人々は仕事を促進するために、人間の力をより大きな力に変えることができるさまざまなメカニズムを使用してきました。 3000年前、ピラミッドの建設中に古代エジプト重い石板シンプルな機構を使用して移動および持ち上げられます。
レバーは、力を伝達する役割を果たす硬い棒または固体の物体です。レバーを操作することで、加える力（力）、移動方向、移動距離を変更できます。各レバーには必ず力、サポート (または回転軸)、および負荷 (貨物) が含まれています。彼らの状況に応じて、相対位置レバーには、第 1 種、第 2 種、および第 3 種があります。
このレッスンでは、デバイスとレバーの動作原理を分解しました。レゴを使って3種類の「レバー」の仕組みを組み立てました。私たちは一次調査を試みました。どのレバーにも支点、力の作用点、荷重の作用点（荷重）があることを学びました。
レバーの種類
第一種レバーでは支点は力と荷重の作用点の間にあります。
最初のタイプのレバーの最も一般的な例は、のこぎり、バール、ペンチ、はさみなどです。