История простых механизмов
Выполнили: Клочнев Илья, Бочкова Татьяна, Васянина Кристина, Рыжов Евгений, Рымарь Артем,
ученики 7 а класса,
МБОУ Лицея № 15
Предисловие
Простейшие механизмы — устройства, служащие для преобразования направления и величины (модуля) силы. Представляют собой элементы более сложных механизмов. Некоторые из простейших механизмов появились в глубокой древности.
Строительство пирамид в Гизе
Египетские пирамиды восхищают и поражают, прежде всего, своими размерами. Но даже сегодня с позиций технически развитого общества очень трудно дать логическое объяснение тому, каким образом можно было их создать, не имея современных механизмов. Человечество больше века пытается разгадать загадку пирамид.
Сначала пирамида была ступенчатой. И как только была закончена первая ступень, на нее с помощью специальной подъемной машины подавались блоки для дальнейшего строительства.
Машины, представлявшие собой устройства с деревянными балками, ставились на каждом вновь возводимом ярусе, и с их помощью камни перемещались со ступени на ступень. Машины могли переноситься по мере необходимости.
Она полностью была выполнена из дерева.Основой машины служил конусовидный ствол, пригруженный внизу камнями для устойчивости во время работы. На этот конус сверху надевалась балка с круглым отверстием посредине или конструкция из связанных по концам балок.
Конус позволял балке свободно вращаться вокруг его оси в горизонтальной плоскости, а также поворачиваться под углом к вертикали. На концы балок прикреплялись корзины. В одну укладывался блок, в другую, в качестве противовеса, - мелкие камни. Балка поворачивалась в нужное для снятия блока положение, и противовес облегчали. Блок оказывался на следующей ступени. Эта процедура могла занимать совсем немного времени.
Закон равновесия
Закон равновесия, сформулированный в III веке до н. э. Архимедом, используется до сих пор и звучит как: «Усилие, умноженное на плечо приложения силы, равно нагрузке, умноженной на плечо приложения нагрузки, где плечо приложения силы — это расстояние от точки приложения силы до опоры, а плечо приложения нагрузки — это расстояние от точки приложения нагрузки до опоры». По легенде, осознав значение своего открытия, Архимед воскликнул: «Дайте мне точку опоры, и я переверну Землю!».
Мог ли Архимед с помощью рычага сдвинуть Землю?
Если бы Архимед знал, как огромна масса Земного шара, то он, вероятно, воздержался бы от приписываемого ему легендой восклицания: “Дайте мне точку опоры, и я переверну Землю”.
Простой расчет убедит вас, что, пока конец короткого плеча поднимается на 1 см, другой конец опишет во вселенной огромную дугу в 1000 000 000 000 000 000 км.
Никакие ухищрения гениального изобретателя не помогли бы ему заметно сократить этот срок. Вообразим на мгновение, что Архимеду дана та «другая Земля», та точка опоры, которую он искал; вообразим далее, что он изготовил рычаг нужной длины. Знаете ли, сколько времени понадобилось бы ему, чтобы груз, равный по массе земному шару, поднять хотя бы на один сантиметр? Не менее тридцати тысяч биллионов лет! Масса Земли известна астрономам; тело с такой массой весило бы на Земле круглым числом 6 000 000 000 000 000 000 000 тонн. Если бы даже Архимед довел быстроту своей руки до величайшей скорости, какая возможна в природе, – до 300 000 км в секунду (скорость света), то и при таком фантастическом допущении он «поднял бы Землю» на 1 см лишь после десяти миллионов лет работы.
Архимедов винт
Архимедов винт,или винт Архимеда — механизм, исторически использовавшийся для передачи воды из низколежащих водоёмов в оросительные каналы. Он был одним из нескольких изобретений и открытий, традиционно приписываемых Архимеду.В “Висячих садах” Вавилона и Семирамиды он широко использовался для подачи воды на верхние ярусы.
Устройство состоит из наклоненной под углом к горизонту полой трубы с винтом внутри. Она была изобретена Архимедом примерно в 250 году до н.э. Винт вращается обычно с помощью ветряного колеса, либо вручную. Поворачиваясь, нижний конец трубы собирает некоторый объём воды. Это количество воды будет скользить вверх по спиральной трубе во время вращения вала, пока наконец вода не выльется из вершины трубы.
Вывод
С древних времен для облегчения своего труда человек использует различные механизмы. В физике приспособления для преобразования движения и силы называют механизмами. Большинство из них были изобретены еще до Нашей эры. Например, блоки, вороты, наклонные плоскости издавна применялись при кораблестроении и мореплавании. В большинстве случаев простые механизмы применяют для того чтобы получить выигрыш в силе,т. е. увеличить силу действующую на тело, в несколько раз.
Список используемых Интернет-ресурсов
Спасибо за внимание!!!