РОБОТА. ПРОСТІ МЕХАНІЗМИ

Тема З РУКОТВОРНІ СИСТЕМИ

§ 23. РОБОТА. ПРОСТІ МЕХАНІЗМИ

Механічна робота. Слово “робота” – одне з найуживаніших у нашій мові. Вранці дорослі збираються на роботу, ввечері повертаються з роботи, розмовляють про те, чим вони займалися на роботі. У кожного з вас у сім’ї є певна робота, за яку ви відповідаєте. У повсякденному житті так називають будь-яку корисну працю людей, корисну діяльність машин, приладів.

У природознавстві під поняттям “робота” розуміють певну величину, для вимірювання якої є спеціальні одиниці. Вивчають,

насамперед, механічну роботу.

 РОБОТА. ПРОСТІ МЕХАНІЗМИ

Мал. 89. Виконання механічної роботи

Наведемо кілька прикладів виконання механічної роботи. Збігає вода гірської річки, потужний двигун піднімає літак у небо (мал. 89), людина викочує бочку на певну висоту. Ви заходите до школи, відчиняєте двері, розтягуючи пружину вхідних дверей. Ви виконуєте роботу, прикладаючи силу, щоб відчинити двері й розтягти пружину. Розтягнута пружина теж виконує роботу – зачиняє за вами двері, якщо ви не

робите цього самі. Отже, механічна робота виконується тоді, коли тіла переміщуються під дією сили.

Від чого залежить механічна робота? Якщо ви піднімете м’яч масою 500 г на висоту 1 м, а ваш однокласник підніме такий самий м’яч на висоту 2 м, то зрозуміло, що він виконає вдвічі більшу роботу, бо шлях руху м’яча буде більшим. А якщо ви піднімете з підлоги м’яч масою 200 г на висоту 2 м, а ваш однокласник підніме на таку саму висоту м’яч масою 400 г, то він знову виконає вдвічі більшу роботу, оскільки докладе вдвічі більшу силу. Наведені приклади доводять, що робота тим більша, чим більша сила її виконує і чим більша відстань, на яку переміщується тіло під дією цієї сили. Отже, механічна робота залежить від величини діючої сили і шляху, на якому діє ця сила.

Механічну роботу вимірюють у джоулях (Дж). Таку назву одиниця вимірювання механічної роботи отримала на честь англійського вченого Д. Джоуля (1818-1889), який провів важливі для науки досліди щодо вимірювань роботи і перетворення енергії.

 РОБОТА. ПРОСТІ МЕХАНІЗМИ

Мал. 90. Використання людиною простих механізмів у знаряддях праці

Прості механізми. Виконуючи роботу, людина прикладає до того чи іншого тіла силу. Проте її не завжди вистачає. Тому людина навчилася збільшувати силу рук за допомогою різноманітних пристроїв (мал. 90). Наприклад, ви їдете на велосипеді стежиною і раптом бачите, що дорогу вам перегородив камінь. Руками ви його відкотити не можете. Тому берете кілок, один його кінець підкладаєте під камінь, а інший кінець піднімаєте. І таким чином відкочуєте камінь з дороги. Щоб збільшити силу рук, ви використали важіль – тверде тіло, що має вісь обертання. Як знаряддя праці його застосовують у побуті (мал. 90) та на виробництві.

Важіль дає виграш у силі. Він належить до простих механізмів – пристроїв, призначених для перетворення сили. Людина використовує багато інших простих механізмів, наприклад, клин, який також дає виграш у силі. Комбінуючи прості механізми, людина створила велику кількість необхідних знарядь праці (мал. 91). Ніж, сокира, ножиці, лопата та багато інших знарядь, що являють собою комбінацію клина з важелем, дають людині змогу виконувати різноманітну роботу.

В одних випадках людина дбає про збільшення діючої сили, а в інших – про її зменшення. Так, щоб зменшити силу тертя під час переміщення тіл, винайшли колесо. Його використовують і простий механізм, жодне знаряддя праці не дають виграшу в роботі.

Розглянувши будь-яку машину, наприклад, велосипед, ви знайдете серед її деталей багато простих механізмів.

Виконання механічної роботи спостерігається при зміні взаємного положення тіл або їх частин під дією сили.

Під час виконання роботи людина використовує прості механізми.

1. Поясни термін “робота”. 2. При яких умовах виконується механічна робота? 3. Наведи приклади виконання механічної роботи.

? 1. Назви прості механізми та знаряддя праці, у яких вони використовуються. 2. У чому дають виграш прості механізми – важіль, клин?

1. Чи виконується механічна робота, якщо ви намагаєтеся зрушити камінь, а він залишається на місці? 2. У яких із наведених нижче прикладів виконується механічна робота: спортсмен тримає над головою штангу; вода тисне на стінку посудини; хлопчик вилазить на дерево? 3. Назвіть серед деталей велосипеда прості механізми.

4. Розгляньте мал. 91. Які знаряддя праці винайшла людина на основі “підказок” природи?

 РОБОТА. ПРОСТІ МЕХАНІЗМИ

Мал. 91. “Підказки” природи (1) і знаряддя праці (2)




РОБОТА. ПРОСТІ МЕХАНІЗМИ