اسلاید 2

شرایط تعادل

شرط تعادل I: جسمی در حالت تعادل است که مجموع هندسی نیروهای خارجی وارد شده به جسم برابر با صفر باشد. ∑F=0. شرط تعادل II: مجموع گشتاورهای نیروهایی که در جهت عقربه‌های ساعت وارد می‌شوند باید برابر با مجموع ممان‌های نیروهای وارد بر خلاف جهت عقربه‌های ساعت باشد. ∑ ساعتی=∑مقابل ساعت. M= F l، جایی که M لحظه نیرو است، F نیرو است، l بازوی نیرو است - کوتاه ترین فاصله از نقطه تکیه تا خط عمل نیرو.

اسلاید 3

وضعیت تعادل اهرمی

F1l1 = F2 l2 F1 F2 M1 = M2 O l2 l1

اسلاید 4

مرکز ثقل بدن.

مرکز ثقل جسم نقطه ای است که حاصل تمام نیروهای ثقلی موازی که بر عناصر منفرد جسم وارد می شوند از آن عبور می کند. مرکز ثقل این ارقام را پیدا کنید.

اسلاید 5

انواع تعادل پایدار ناپایدار بی تفاوت

اسلاید 6

اگر نیروهای متعادل کننده بر روی جسم تکیه گاهی وارد شوند، آنگاه جسم در وضعیت تعادل قرار دارد.

اسلاید 7

هنگامی که جسمی از وضعیت تعادل خود منحرف می شود، تعادل نیروها نیز به هم می خورد. اگر جسمی تحت تأثیر نیروی حاصله به موقعیت اولیه خود بازگردد، آنگاه این یک تعادل پایدار است. اگر بدن تحت تأثیر نیروی حاصله، حتی بیشتر از وضعیت تعادل منحرف شود، این یک تعادل ناپایدار است.

اسلاید 8

این امکان وجود دارد که در هر موقعیتی از بدن، تعادل نیروها حفظ شود. به این حالت تعادل بی تفاوت می گویند.

اسلاید 9

نتیجه:

تعادل در صورتی پایدار است که با انحراف کوچک از موقعیت تعادل، نیرویی وجود داشته باشد که آن را به این موقعیت برگرداند. موقعیت پایدار موقعیتی است که انرژی پتانسیل آن حداقل باشد.

اسلاید 10

اسلاید 11

اگر مرکز ثقل بالای نقطه تکیه گاه باشد، در این حالت رسیدن به تعادل نیروها تقریبا غیرممکن است. با کوچکترین انحراف مداد از حالت عمودی خود، مرکز ثقل آن کاهش می یابد و مداد می افتد.

اسلاید 12

اگر مرکز ثقل زیر تکیه گاه قرار گیرد، تعادل بدن یا سیستم اجسام پایدار است. هنگامی که بدن منحرف می شود، مرکز ثقل بالا می رود و بدن به حالت اولیه خود باز می گردد.

اسلاید 13

تعادل جسمی که نقطه تکیه آن زیر مرکز ثقل است ناپایدار است. اما تعادل را می توان با جابجایی نقطه اتکای بدن در جهت تغییر مرکز ثقل بازیابی کرد.

اسلاید 14

راه رفتن روی پایه ها (دو نقطه تکیه گاه یا یک خط تکیه گاه) با جابجایی مداوم مرکز ثقل نسبت به خط اتصال نقاط تکیه گاه (AB) انجام می شود.

اسلاید 15

با توجه به موقعیت مرکز ثقل می توان نوع تعادل را قضاوت کرد. برای مثال، طناب‌بازی که دوچرخه سواری با وزنه تعادل دارد، نمونه‌ای از تعادل پایدار است.

اسلاید 16

اسلاید 17

نتیجه:

برای پایداری جسمی که در یک نقطه یا خط تکیه گاه قرار دارد، لازم است که مرکز ثقل زیر نقطه (خط) تکیه گاه باشد.

اسلاید 18

اسلاید 19

منطقه تکیه گاه به عنوان ناحیه تماس بدن با تکیه گاه یا ناحیه محدود شده توسط محورهای احتمالی نسبت به آن که می توان بدنه را تحت تأثیر نیروهای خارجی نوک (چرخش) کرد، درک می شود.

اسلاید 20

Ft Ft اگر وقتی جسمی که دارای ناحیه حمایتی است منحرف شود، مرکز ثقل افزایش یابد، تعادل پایدار خواهد بود. در حالت تعادل پایدار، یک خط مستقیم عمودی که از مرکز ثقل عبور می کند همیشه از ناحیه حمایت عبور می کند.

اسلاید 21

Ft Ft Ft Ft Ft دو بدنه که وزن و سطح حمایت یکسان دارند، اما ارتفاع‌های متفاوتی دارند، حداکثر زاویه‌های شیب متفاوتی دارند. اگر از این زاویه فراتر رود، اجسام به سمت بالا خم می شوند. الف = پنجم

اسلاید 22

Fт Fт Fт Fт Fт A = Fт h با موقعیت پایین تر از مرکز ثقل، لازم است کار بیشتری برای واژگونی بدنه صرف شود. بنابراین، کار واژگونی می تواند به عنوان معیاری برای پایداری آن عمل کند.

اسلاید 23

Ft Ft Ft Ft Ft تعادل ناپایدار تعادل پایدار

اسلاید 24

هر چه مرکز ثقل کشتی کمتر باشد، پایداری آن بیشتر است.

طرح درس فیزیک

پایه 10 (سطح پایه)

UMK S.A. تیخومیرووا، بی.ام. یاورسکی

موضوع: شرایط تعادل اجسام

هدف - در دانش آموزان مفهوم تعادل بدن، انواع تعادل شکل بگیرد.

وظایف:

شرایط تعادل اجسام دوار و غیر چرخان را نشان دهید.

توسعه مهارت های عملی در تعیین مرکز ثقل اجسام نامنظم؛

برای پرورش ویژگی های یک شخصیت بردبار: کمک متقابل، همکاری، توانایی ارزیابی عینی نتایج فعالیت های خود و فعالیت های رفقای خود.

در طول کلاس ها.

زمان سازماندهی

از دانش آموزان بخواهید ابتدا روی پای راست خود و سپس روی پای چپ خود بایستند سلام کنند.

یادگیری مطالب جدید.

اسلاید 2

سوال از دانش آموزان: این چه نوع ساختمانی است؟ چرا چنین سازه بلندی مانند برج تلویزیونی Ostankino برای چندین دهه ایستاده است و سقوط نمی کند؟

اگر جسمی نسبت به چارچوب مرجع اینرسی در حالت سکون باشد، گفته می شود که در حالت تعادل است.

موضوع درس اعلام شد (اسلاید 3)

اهمیت عملی مطالعه شرایط تعادل اجسام: ساخت ساختمان ها، پل ها، تونل ها، مجسمه ها، بناهای تاریخی و سایر ساختمان ها، طراحی ماشین ها و مکانیسم ها بدون اطلاع از شرایط تعادل اجسام غیر ممکن است.

اسلاید 4. تعریفاستاتیک " همزمان دانش آموزان این تعریف را در ص. 64 کتاب درسی و در یک دفتر یادداشت شده است.

سوال از دانش آموزان: کدام قانون دینامیک می گوید که در چه شرایطی جسم در حال سکون یا حرکت یکنواخت و در یک خط مستقیم است؟

اسلاید 5. مفهوم "اهرم" و شرایط تعادل اهرم را با دانش آموزان به یاد بیاورید. بدنه چرخان

اسلاید 6. انواع تعادل.

SLIDE 7. تعادل نامیده می شودپایدار ، اگر با تأثیرات خارجی کوچک، بدن به حالت تعادل اولیه خود بازگردد.

SLIDE 8. تعادل نامیده می شودناپایدار ، اگر با جابجایی جزئی جسم از وضعیت تعادل، برآیند نیروهای وارده به جسم غیر صفر باشد و از وضعیت تعادل هدایت شود.

اسلاید 9. اگر با جابجایی های کوچک جسم از وضعیت تعادل، برآیند نیروهای وارده به جسم برابر با صفر باشد، جسم در حالت قرار دارد.بي تفاوت تعادل

برای بررسی بیشتر شرایط تعادل اجسام، لازم است یک مفهوم دیگر معرفی شود -مرکز گرانش.

اسلاید 10. در همان زمان، دانش آموزان این تعریف را در صفحه می خوانند. 68 کتاب درسی و یکی از تعاریف در یک دفتر نوشته شده است.

لنز پروژکتور را ببندید

اگر یک خط عمودی که از مرکز ثقل کشیده شده است، ناحیه تکیه گاه را قطع کند، آنگاه بدن درتعادل پایدار

اگر یک خط عمودی که از مرکز ثقل کشیده شده است، ناحیه پشتیبانی را قطع نمی کند، بدنهواژگون می شود.

نسخه ی نمایشی 1: منشور مایل

یک دقیقه ورزش کنید تا ستون فقرات را شل کنید و فشار چشم را از بین ببرید.

نسخه ی نمایشی 2: لیوان دانش آموزان شعری از S. Yaدر صفحه 72 کتاب درسی و به سوال شماره 7 پاسخ دهید.

تکلیف به دانش آموزان: روی صندلی نشسته، پشت خود را صاف کنید، پاهای خود را با زاویه 90 قرار دهید . بدون اینکه بدن خود را به جلو خم کنید و پاهای خود را زیر صندلی حرکت دهید، سعی کنید بایستید.

سوال از دانش آموزان: چرا نمی توانم بلند شوم؟ (زیرا مرکز ثقل بدن انسان که در ناحیه ناف قرار دارد، ناحیه تکیه گاه یعنی پاها را قطع نمی کند).

توجه دانش آموزان را به ابتدای درس برگردانید.سوال برای دانش آموزان : چیکار باید میکردی که اول روی یه پا بایستی بعد روی پای دیگه و نیفتی؟ کدام ورزش و هنر نیاز به تعادل دارد؟

اسلاید 11. تعیین مرکز ثقل فیگورهای مسطح.

لنز پروژکتور را ببندید.

کار عملی "تعیین مرکز ثقل یک شکل مسطح با شکل نامنظم."

تجهیزات: یک سه پایه با یک جفت و یک پا، یک تکه چوب پنبه (یا یک پاک کن)، یک سوزن (یا یک دکمه تزئینی)، یک شاقول خانگی (به عنوان مثال، یک دکمه روی یک نخ دوتایی)، یک شکل نامنظم بریده شده از کاغذ.

پیش رفتن:

دوشاخه را به پایه سه پایه وصل کنید.

یک شاقول را روی سوزن آویزان کنید و شکل را از لبه به چوب پنبه سنجاق کنید.

با مداد یک خط در امتداد شاقول بکشید.

شکل را از چوب پنبه بردارید، آن را با یک زاویه خاص بچرخانید، دوباره آن را از لبه دیگر به چوب پنبه متصل کنید و یک خط دیگر در امتداد خط شاقول بکشید.

آزمایش را برای بار سوم انجام دهید.

نقطه تلاقی سه خط استمرکز گرانش.

برای بررسی صحت تعیین مرکز ثقل یک شکل، باید میله یک خودکار را بردارید و شکل را در قسمت انتهایی در نقطه تلاقی خطوط قرار دهید. اگر مرکز ثقل به درستی تعیین شود، این رقم باید در تعادل باشد.

SLIDE 11. برج کج پیزا (اطلاعات تاریخی در مورد این بنای معماری).سوال از دانش آموزان: چرا برج معروف "تکیه" هنوز سقوط نکرده است؟

SLIDE 12. مجسمه سازی توسط V.I. موخینا "کارگر و زن مزرعه جمعی". (اطلاعات تاریخی در مورد تاریخچه ایجاد این مجسمه). معمولا برای یک خانم، روسری یک تزئین است. می‌توان آن را روی سر بسته، روی شانه‌ها قرار داد یا آن را به دور گردن بست. اما نویسنده روسری را در دست زن گذاشت و آن را در هوا "پرواز" کرد.

مشق شب: § 20-22; با استفاده از منابع ادبی یا منابع اینترنتی، به این سوال پاسخ دهید که معنای معنایی روسری در دست زن از دیدگاه فیزیک چیست؟

آرامش: ویدئو "معماری عجیب و غریب".

OK-18
درس 10/38
مرکز ثقل بدن.
شرایط برای تعادل بدن
§63، 64
«مرکز ثقل هر جسمی مشخص است
نقطه ای که در داخل آن قرار دارد به گونه ای است که اگر
به طور ذهنی بدن را پشت آن آویزان کنید، سپس در آن باقی می ماند
استراحت کند و موقعیت اصلی خود را حفظ کند."
ارشمیدس
عملیات و قدرت. انرژی (11 ساعت)

- نقطه اعمال نیروهای حاصل از گرانش که بر روی قسمت های جداگانه بدن اعمال می شود.

تعادل، که در آن جسمی که از حالت تعادل خارج شده است دوباره به آن باز می گردد، پایدار است.

محور چرخش

مرکز گرانش

جسمی با محور چرخش ثابت.

تعادلی که در آن جسمی که از حالت تعادل خارج می شود به موقعیت اولیه خود باز نمی گردد، ناپایدار است.

مرکز گرانش

محور چرخش

جسمی با محور چرخش ثابت.

تعادل بی تفاوت است: اگر وقتی جسمی منحرف می شود یا حرکت می کند، در حالت تعادل باقی می ماند.

محور چرخش

مرکز گرانش

جسمی که تکیه گاه دارد.

توپ در تعادل پایدار است.

توپ در تعادل ناپایدار است.

توپ در تعادل بی تفاوت است.

توپ از حالت تعادل خارج می شود:

مرکز ثقل بالا می رود

- تعادل پایدار؛

مرکز ثقل سقوط می کند

- تعادل ناپایدار است.

مرکز ثقل در همان سطح یک تعادل بی تفاوت است.

برج کج پیزا معروف جهان:

به نظر می رسد که در شرف سقوط است.

برج مرمر سفید.

ارتفاع آن 56.7 متر است.

وزن 14454 تن

زمانی اعتقاد بر این بود که کج کردن برج بخشی از طراحی است.

در سال 1178 طبقه سوم ساخته شد و برج به تدریج شروع به کج شدن کرد.

بدنی که دارای ناحیه پشتیبانی است.

مرکز گرانش

منطقه پشتیبانی

مرکز ثقل تنها 2 متر از وسط تکیه گاه آن فاصله دارد. اگر انحراف حدود 14 متر باشد "سقوط خواهد کرد"!

مرکز ثقل مشترک جرثقیل، بار و وزنه تعادل از ناحیه پشتیبانی خارج نمی شود.

وزنه تعادل

چگونه ثبات بدن را تعیین کنیم؟

α - زاویه چرخش برای انتقال بدن به تعادل ناپایدار.

هرچه زاویه α بزرگتر باشد،

وضعیت اولیه بدن پایدارتر است.

چگونه ثبات بدن را افزایش دهیم؟

مرکز ثقل بدن پایین می آید:

- قسمت پایین بدن را حجیم تر کنید.

- بخشی از بدن در زمین دفن شده است (ایجاد یک پایه).

- ناحیه حمایت بدن را افزایش دهید.

راز عروسک لیوان در مرکز ثقل بدن است که به سمت پایین منتقل شده است.

ستون اسکندریه

در میدان قصر در سن پترزبورگ:

مرکز ثقل ستون به سمت پایین جابجا شد.

ارتفاع سازه 47.5 متر است.

ارتفاع تنه ستون 25.6 متر است.

قطر پایین ستون 3.5 متر و قطر بالایی 3.15 متر است.

وزن سازه 704 تن است.

جرم تنه ستون سنگی حدود 600 تن است.

فالکون مجسمه ساز تعادل مجسمه را تضمین کرد

"سوار برنزی" :

- افزایش منطقه پشتیبانی

(مار را زیر سم های عقب اسب قرار داد)

مرکز ثقل بالای ناحیه تکیه گاه است (جلو سوار سبک وزن است و خمیده، پاهای عقب و دم اسب حجیم است).

- مرکز ثقل کلی کل بنای تاریخی پایین آمده است (پایه نصب شده است).

انسان نمی افتد تا زمانی که:

برای داشتن ناحیه حمایتی بزرگتر، پاهای خود را بازتر قرار دهید.

منطقه پشتیبانی کوچکتر:

حفظ تعادل دشوار است

حفظ تعادل روی یک طناب باریک برای بازیگران سیرک دشوار است.

چرا ایستادن روی یک پا سخت است؟

ناحیه پشتیبانی کاهش می یابد

چرا افراد هنگام راه رفتن دست های خود را تاب می دهند؟

مرکز ثقل جابجا می شود

چرا فردی که بار بر پشت خود حمل می کند به جلو خم می شود؟

موقعیت مرکز ثقل تغییر می کند

هنگام پایین آمدن از کوه، اسکی باز کمی چمباتمه می زند. چرا؟

مرکز ثقل سقوط می کند

فرد در کدام وضعیت پایدارتر است: وقتی می نشیند یا وقتی که می ایستد؟

شخص نشسته است: مرکز ثقل کمتر از زمانی است که ایستاده است

چرا یک ورزشکار همیشه هنگام بلند کردن هالتر یک گام به جلو بر می دارد؟

برای افزایش منطقه پشتیبانی

چرا اردک ها و غازها راه می روند و از یک پا به پای دیگر می چرخند؟

پاهای غازها و اردک‌ها فاصله زیادی دارند. به طوری که خط عمودی که از مرکز ثقل عبور می کند از تکیه گاه (پنجه) عبور می کند.

مرکز ثقل درخت چه زمانی بالاتر است: در تابستان یا پاییز، زمانی که برگ ها می ریزند؟

در تابستان که برگ های زیادی روی درختان وجود دارد، بالاتر است

حقیقت جالب!

در یک جنگل انبوه همیشه می توانید درختانی را بیابید که توسط باد به زیر کشیده شده اند، اما در یک زمین باز که باد بسیار قوی تر است، درختان به ندرت توسط باد از بین می روند.

در سایه جنگل، شاخه های پایین درختان می میرند. مرکز ثقل در بالا قرار دارد.

کسی را که می خواهد روی صندلی بنشیند طوری قرار دهید که بالاتنه خود را صاف نگه دارد و پشت صندلی را لمس کند و پاهایش را زیر صندلی تکان ندهد.

حالا از او بخواهید بدون تغییر موقعیت پاها یا خم شدن بدنش به جلو، بایستد.

از شما دعوت می کند تا پای راست و شانه راست خود را به دیوار بایستید و پای چپ خود را بلند کنید.

آیا انسان می تواند تعادل خود را از دست ندهد؟

جعبه با راز:

اگر تعادل به هم بخورد، مرکز ثقل بالا می رود: تعادل برقرار می شود زیرا جاذبه بدن را به سمت پایین می کشد.

ویرتووزها

پسندیدن اشتراک گذاری 452 بازدید

ارائه در مورد فیزیک با موضوع: "تعادل اجسام، شرایط تعادل اجسام." دانش آموزان کلاس دهم مدرسه متوسطه GBOU شماره 1465 آلنا کازاکوا. معلم فیزیک L.Yu. کروگلوا. شاخه ای از مکانیک که شرایط تعادل نیروها را مطالعه می کند، استاتیک نامیده می شود.

دانلود ارائه

ارائه در مورد فیزیک با موضوع: "تعادل اجسام، شرایط تعادل اجسام"

پایان - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

رونوشت ارائه

"تعادل اجسام، شرایط تعادل اجسام" دانش آموز کلاس 10 مدرسه متوسطه GBOU شماره 1465 آلنا کازاکوا. معلم فیزیک L.Yu. کروگلوا

شرایط تعادل نیروها را استاتیک می نامند. نقطه ای که حاصل گرانش در هر موقعیتی از بدن از آن عبور می کند مرکز ثقل نامیده می شود.

تعامل اجسام در دینامیک، ظهور شتاب ها است. با این حال، اغلب لازم است بدانیم که تحت چه شرایطی جسمی که چندین نیروی مختلف بر آن اثر می‌گذارند، با شتاب حرکت نمی‌کند. بیایید توپ را روی یک نخ آویزان کنیم. نیروی گرانش روی توپ تأثیر می گذارد، اما باعث حرکت سریع به سمت زمین نمی شود. این با عمل نیروی کشسانی مساوی از نظر بزرگی و هدایت در جهت مخالف جلوگیری می شود. نیروی گرانش و نیروی کشش یکدیگر را متعادل می کنند، حاصل آنها صفر است، بنابراین شتاب توپ نیز صفر است.

حرکت یکنواخت یکنواخت انتقالی یک جسم یا سکون آن تنها در صورتی امکان پذیر است که مجموع هندسی تمام نیروهای وارد شده به جسم برابر با صفر باشد، اگر مجموع هندسی نیروهای وارد شده به جسم برابر با صفر باشد. صفر = + + … + = 0

چرخش ها در زندگی روزمره و فناوری، اغلب با اجسامی مواجه می شویم که نمی توانند به صورت انتقالی حرکت کنند، اما می توانند حول یک محور بچرخند. نمونه هایی از این بدنه ها عبارتند از درها و پنجره ها، چرخ های اتومبیل، تاب و غیره. اگر بردار نیرو بر روی خط مستقیمی قرار گیرد که محور چرخش را قطع می کند، آنگاه این نیرو با نیروی کشسانی که در سمت محور چرخش قرار دارد متعادل می شود.

بردار نیرو محور چرخش را قطع نمی کند، آنگاه این نیرو با نیروی کشسانی که در سمت محور چرخش قرار دارد متعادل نمی شود و بدن حول محور می چرخد.

عمل یک نیرو را می توان با عمل نیروی دوم متوقف کرد. تجربه نشان می دهد که اگر دو نیرو به طور جداگانه باعث چرخش جسمی در جهات مخالف یکدیگر شوند، در صورت برقراری شرایط جسم در حالت تعادل قرار می گیرد: F1 d1 = F2 d2 که در آن d1 و d2 کمترین فواصل از خطوطی هستند که روی آنها وجود دارد. بردارهای نیرو F1 و F2 قرار دارند فاصله d را بازوی نیرو و حاصل ضرب مدول نیروی F توسط بازوی d را ممان نیروی M می نامند: M = Fd.

با ترکیب این دو نتیجه، می‌توانیم شرایط تعادل عمومی اجسام را فرموله کنیم: جسمی در حالت تعادل است که مجموع هندسی بردارهای همه نیروهای وارد شده به آن و مجموع جبری گشتاورهای این نیروها نسبت به محور چرخش باشد. برابر با صفر (قاعده MOMENT) هنگامی که شرایط تعادل عمومی برآورده شود، بدن لزوما در آرامش نیست. طبق قانون اول نیوتن، وقتی برآیند تمام نیروها برابر با صفر باشد، شتاب جسم صفر است و جسم می تواند یا در حال سکون باشد یا به طور یکنواخت و مستطیل حرکت کند.

انواع تعادل در عمل، نقش مهمی نه تنها با تحقق شرط تعادل اجسام، بلکه با ویژگی کیفی تعادل، به نام ثبات، ایفا می کند. سه نوع تعادل بدن وجود دارد: پایدار، ناپایدار و بی تفاوت.

بر روی سطح افقی قرار دارد. تعادل را ناپایدار می نامند که با جابجایی جزئی جسم از وضعیت تعادل، برآیند نیروهای وارده به آن غیر صفر و از حالت تعادل هدایت شود.

اگر از مرکز ثقل C کشیده شود، ناحیه تکیه گاه را قطع نمی کند، سپس بدن به سمت بالا می رود. تعادل بدن روی یک تکیه گاه. اگر یک خط عمودی که از مرکز ثقل C بدن کشیده شده است، ناحیه تکیه گاه را قطع کند، بدن در حالت تعادل است.