Фізика і хімія в побуті. Підручник для осіб з особливими освітніми потребами (F70). 8 клас. Тороп

§ 28. Важелі. Елементи важеля

• Що спільного між виделкою, ножицями і кнопкою змиву унітазу?

Це звичайні пристосування. Їх можна знайти у більшості сучасних будинків. Окрім цього, всі вони — важелі. Важелі існують уже тисячі років і називаються простими механізмами.

Існує шість типів простих механізмів: важіль, блоки (шківи), похила площина, клин, гвинт, колесо і вісь. Прості механізми змінюють силу або напрямок сили. Наприклад, штовхають або тягнуть.

Важіль — це жорсткий стержень або дошка. Він спирається на опору. Вона називається точкою опори.

Точка опори — це точка, в якій важіль повертається або врівноважується.

Руків’я, або стержень важеля називається плечем важеля. Наприклад, у ножиць — це та частина, яку ти тримаєш у руці.

Залежно від довжини плечей важелі можуть бути рівноплечими та нерівноплечими (мал. 88).

Важіль може передавати і збільшувати силу, прикладену до одного його кінця.

Мал. 88. Приклади важелів

Люди використовують важелі, щоб перемістити важкі предмети або підійняти їх. Молоток діє як важіль, коли його використовують для відривання цвяха від дошки. Частина молотка, яка спирається на дошку, є точкою опори (мал. 88).

Ти здогадуєшся, що на гойдалку-балансир потрібно сісти далі від точки опори. Особливо якщо людина на протилежному кінці важча від тебе. Що далі від точки опори ти сидиш, то більше може зрости сила твоєї ваги.

Якщо сидиш далеко від точки опори, навіть зможеш підняти набагато важчу людину на іншому кінці. Проте за умови, що вона буде сидіти дуже близько до точки опори. Сила, яку ти докладаєш своєю вагою, називається зусиллям. Точка опори створює велику силу для підйому вантажу. Створювана тобою сила більша, ніж додана (мал. 89).

Важелі постійно навколо нас. Це молотки, сокири, щипці, ножі, викрутки, гайкові ключі, ножиці й багато інших приладів та інструментів. Але не всі важелі працюють однаково. Існує три різних типи важелів (їх називають класами).

У важелях 1-го класу сила, яку ти докладаєш, розташована на протилежній стороні осі. Гойдалки-балансири та ножиці — це приклад важеля 1-го класу (мал. 90).

Важелі 2-го класу мають точку опори на одному кінці. Ти прикладаєш силу на іншому кінці. А створювана тобою сила буде всередині. Преси для часнику й тачки — це приклади важелів 2-го класу (мал. 91).

Важелі 3-го класу мають точку опори на одному кінці. Але дві сили міняються місцями. Тепер ти докладаєш силу всередині. А створювана тобою сила — на протилежному кінці. Важелі 3-го класу зменшують докладені зусилля. Цим вони відрізняються від інших механізмів. Це дозволяє краще контролювати механізм. Пінцет і щипці є прикладом важеля 3-го класу (мал. 92).

Кулькові ручки теж належать до важелів 3-го класу.

Мал. 89. Схема важеля

Мал. 90. Ножиці — важіль 1-го класу

Мал. 91. Тачка — важіль 2-го класу

Мал. 92. Щипці — важіль 3-го класу

Висновки

Важелі існують уже тисячі років і називаються простими механізмами. Існує шість типів простих механізмів: важіль, блоки (шківи), похила площина, клин, гвинт, колесо і вісь.

Точка опори — це точка, в якій важіль повертається або врівноважується.

Руків’я, або стержень важеля називається плечем важеля.

Залежно від довжини плечей важелі можуть бути рівноплечими та нерівноплечими.

Завдяки точці опори важіль створює велику силу для підйому вантажу. У роботі важелів значення має не лише величина сили, а й місце її прикладання. Люди використовують важелі, щоб перемістити важкі предмети або підійняти їх.

Сила, яку ти докладаєш своєю вагою, називається зусиллям.

Існує три різних типи важелів (їх називають класами).

Конспект учня

Точка опори — це точка, у якій важіль повертається або врівноважується.

Руків’я, або стержень важеля називається плечем важеля.

Запитання і завдання

• 1. Які пристрої називають простими механізмами?
• 2. Назви основні прості механізми.
• 3. Опиши будову важеля.
• 4. Наведи приклади важелів, які використовують у повсякденному житті.
• 5. Скільки класів важелів існує? Чим вони відрізняються?

Цікаві факти

Ключка, яку використовують хокеїсти, щоб кидати шайбу на великій швидкості, — це важіль третього класу (має точку опори на одному кінці, зусилля всередині й навантаження на другому кінці).

Попрактикуй науку разом із дорослими

Зроби важіль