Cтраница 3
![]() |
К равновесию рычага.| Подвижный блок. [31] |
Все простые машины хорошо иллюстрируют золотое правило механики: во сколько раз выигрываем в силе, во столько раз теряем в перемещении, и наоборот. [32]
Как было уже сказано, золотым правилом механики в виде что выигрываешь в силе, то проигрываешь в расстоянии пользовались еще древние греки. Но впервые это правило много веков спустя использовал Галилей для решения ряда механических задач. Невозможность создания вечного двигателя была ясна многим ученым еще в XV-XVI вв. Стевин при расчете равновесия тел на наклонной плоскости. [33]
Равенство ( 171) называют золотым правилом механики. Его формулируют так: сколько выигрываем в силе, столько теряем в скорости, и наоборот. [34]
Принцип действия полиспастов основан на общеизвестном золотом правиле механики: выигрываешь в силе, проигрываешь в скорости и наоборот. [35]
Серьезные затруднения встречают учащиеся при применении золотого правила механики к определению характера равновесия отдельных тел или систем. Несколько помещенных в настоящем параграфе задач на определение устойчивости или неустойчивости равновесия тел имеют целью обратить внимание учащихся на порядок действий при определении изменения сил и их действия во время малых смещений тела от положения равновесия, а также на методику определения по этим изменениям характера самого равновесия. [36]
Понятие работы позволяет по-новому подойти к золотому правилу механики. Обратимся снова к двойному блоку и предположим, что при помощи силы, прикладываемой к концу одной из веревок, поднимают некоторый груз, подвешенный к концу второй веревки. Как мы видели, для концов обеих веревок произведения силы на перемещение равны. С другой стороны, сила, действующая на первую веревку, и перемещение конца этой веревки совпадают по направлению. Точно так же совпадают направления перемещения груза и силы, действующей на него со стороны второй веревки. Значит, работа, совершаемая силой, приложенной к первой веревке, равна работе, совершаемой над грузом со стороны простой машины. Таким образом, двойной блок не создает работы и не приводит к исчезновению работы, а лишь передает ее. В тоже время суммарная работа, совершаемая над простой машиной, оказывается равной нулю: действительно, для сил, приложенных к веревкам, направления силы и перемещения совпадают для одной веревки и противоположны для другой. [37]
Понятие работы позволяет по-новому подойти к золотому правилу механики. Обратимся снова к двойному блоку и предположим, что при помощи силы, прикладываемой к концу одной из веревок, производится поднятие некоторого груза, подвешенного к концу второй веревки. Как мы видели, для концов обеих веревок произведения силы на перемещение равны. С другой стороны, сила, действующая на первую веревку, п перемещение конца этой веревки совпадают по направлению. Точно так же совпадают направления перемещения гири и силы, действующей на нее со стороны второй веревки. Значит, работа, совершаемая силой, приложенной к первой веревке, равна работе, совершаемой над гирей со стороны простой машины. Таким образом, двойной блок не создает работы и не приводит к исчезновению работы, а лишь передает ее. [38]
Понятие работы позволяет по-новому подойти к золотому правилу механики. Обратимся снова к двойному блоку и предположим, что при помощи силы, прикладываемой к концу одной из веревок, производится поднятие некоторого груза, подвешенного к концу второй веревки. Как мы видели, для концов обеих веревок произведения силы на перемещение равны. С другой стороны, сила, действующая на первую веревку, и перемещение конца этой веревки совпадают по направлению. Точно так же совпадают направления перемещения гири и силы, действующей на нее со стороны второй веревки. Значит, работа, совершаемая силой, приложенной к первой веревке, равна работе, совершаемой над гирей со стороны простой машины. Таким образом, двойной блок не создает работы и не приводит к исчезновению работы, а лишь передает ее. [39]
Докажите, что закон равенства работ ( золотое правило механики) применим к гидравлической машине. [40]
Приходим к выводу, что и здесь справедливо золотое правило механики. [41]
Сила F может быть определена с помощью золотого правила механики и из рассмотрения условия равновесия сил. [42]
Изучая различные механизмы, мы познакомились с золотым правилом механики, согласно которому ни один механизм не может дать выигрыша в работе. Это правило является одним из проявлений закона сохранения энергии. [43]
Для выяснения понятий работы и энергии мы рассмотрим золотое правило механики более подробно. Чтобы упростить рассмотрение, мы сначала будем предполагать, что силы трения отсутствуют. Затем мы выясним, как изменится вся картина при учете сил трения. [44]
В чем заключается положение, известное под названием золотого правила механики. [45]