Рычаг представляет собой твёрдое тело, которое может вращаться вокруг неподвижной опоры.

Рычаги встречаются также в разных частях тела животных и человека. Это, например, конечности, челюсти. Много рычагов можно указать в теле насекомых, птиц, в строении растений. Например, тычинки цветка шалфея представляют собой своеобразные рычаги. От оси тычинок отходят два плеча: длинное и короткое. На конце длинного изогнутого, как коромысло плеча, висит пыльцевой мешочек, а короткое плечо сплющено. Оно закрывает вход в глубину цветка, где находится нектар. Шмель, пытаясь дотянуться до нектара, обязательно задевает короткое плечо. При этом длинное плечо опускается, осыпая спинку шмеля пыльцой. А шмель летит дальше, касается рыльца пестика нового цветка и опыляет его.

Опыт Франка и Герца. Физика 11 класс

Рычаг представляет собой твёрдое тело, которое может вращаться вокруг неподвижной опоры.

Правило равновесия рычага (или правило моментов) лежит в основе действия различного рода инструментов и устройств, применяемых в технике и быту там, где требуется выигрыш в силе или в пути.

Выигрыш в силе мы имеем при работе с ножницами. Ножницы — это рычаг, ось вращения которого проходит через винт, соединяющий обе половины ножниц. Действующей силой F1 является мускульная сила руки человека, сжимающего ножницы. Противодействующей силой F2 — сила сопротивления того материала, который режут ножницами. В зависимости от назначения ножниц их устройство бывает различным. Конторские ножницы, предназначенные для резки бумаги, имеют длинные лезвия и почти такой же длины ручки. Для резки бумаги не требуется большой силы, а длинным лезвием удобнее резать по прямой линии.

Ножницы для резки листового металла имеют ручки гораздо длиннее лезвий, так как сила сопротивления металла велика и для её уравновешивания плечо действующей силы приходится значительно увеличивать. Ещё больше разница между длиной ручек и расстоянием режущей части от оси вращения в кусачках, предназначенных для перекусывания проволоки.

Рычаги различного вида имеются у многих машин. Ручка швейной машины, педали или ручной тормоз велосипеда, педали автомобиля и трактора, клавиши пианино — всё это примеры рычагов, используемых в данных машинах и инструментах.

Примеры применения рычагов — это рукоятки тисков, рычаг сверлильного станка и т. д.

На принципе рычага основано действие и рычажных весов.
Устройство весов для взвешивания грузовых автомобилей и вагонов также основано на правиле рычага.

Правило равновесия рычага.

Рассмотрим пример в котором рычагом является лом, который вращается вокруг точки O.
Когда на длинный конец слома действуют силой F1, его короткий конец поднимает груз действующей на него силой F2.
Точки приложения обеих сил находится на противоположных по отношению к точке O сторонах рычага.
Принцип действия рычага используются в работе тачки.
Человек действует силой F1, приподнимая тачку и находящийся на ней груз.
Неподвижная точка опоры рычага в этом случае находится не между приложенными силами, а на конце рычага.
К рычагу который может вращаться относительно точки O, подвесим грузы разной массы.
Грузы располагаются по разные стороны от точки O и действуют на рычаг силами F1 и F2, направленными вниз.
Зафиксируем положение большего груза в точке A.
В зависимости от места прикрепления меньшего груза, рычаг может начать вращаться по часовой стрелке или против неё.
И только когда этот груз окажется в точке B, рычаг будет в равновесии.

Урок физики 7 класс из темы "Правило равновесия рычага"
За учебником Физика 7 класс Перышкин А. В.

Постулаты Бора. Физика 11 класс

Правило равновесия рычага. Опыт по физике

Перед нами продолговатое тело имеющие ось вращения.
Это рычаг.
С одной стороны повесим к рычагу груз, а с другой стороны от оси вращения подвесим динамометр, с помощью которого определим величину силы, которую надо приложить к рычагу, чтобы он оставался в состоянии равновесия.
Сила измеряемое динамометром по величине, меньше или равна весу груза.
Чем ближе точка, к который подвешен груз к оси вращения рычага, тем меньшую силу надо приложить к динамометру, чтобы рычаг оставался в равновесии.
Мы рассмотрели рычаг, у которого точки приложения сил находятся по разные стороны от оси вращения.
Это рычаг первого рода.
Примером такого рычага являются плоскогубцы, с помощью которых легко перекусить проволоку.
Рассмотрим рычаг, у которого точка по веса груза и точка приложения силы, лежат по одну сторону от оси вращения рычага.
Как и в первом опыте, при уменьшении расстояния от оси вращения до точки подвеса груза, сила измеряемая динамометром становится меньше.
Рычаг, у которого силы приложены по одну сторону от оси вращения, называется рычагом второго рода.
Примером такого рычага является чесночница или кулинарный пресс.
Как мы могли убедиться на опытах, основным свойством рычагов как простых механизмов, применяемым в технике, является их способность давать выигрыш в силе.

За учебником Физика 7 класс Перышкин А. В.

Подвижный блок. Сравнение. Опыт по физике

Сравним высоту, на которую за некоторое время был поднят груз с помощью подвижного блока, с расстоянием, на которое при этом переместился конец веревки, которому прикреплен динамометр.
Во втором случае, расстоянии в два раза больше чем в первом.
Иначе говоря подвижный блок дает выигрыш в силе, но проигрыш в пути.

За учебником "Физика 9 класс - Пурышева Н.С., Важевская Н.Е., Чаругин В.М."

Наблюдение следов заряженных частиц. Физика 11 класс

Неподвижный блок. Опыт по физике

Блок представляет собой колесо с желобом, которое может вращаться относительно оси.
По желобу пропускается трос.
Если ось блока закреплена, то такой блок называется неподвижным.
Рассмотрим принцип действия неподвижного блока.
Закрепим его в лапке штатива, через него переброшена нить.
Будем с помощью блока поднимать груз.
Опыт показывает, что в данном случае выигрыша в силе мы не получаем, а лишь изменяем направление приложенной силы.

За учебником Физика 7 класс Перышкин А. В.

Наклонная плоскость. Опыт по физике

Покажем, что наклонная плоскость является простым механизмом дающим выигрыш в силе.
Для этой цели будем поднимать по наклонной плоскости некоторый груз, вес которого измеряем с помощью динамометра.
Поместим груз на наклонной плоскости и прикладывая силу направленную вдоль наклонной плоскости, поднимем груз вверх.
Сила измеряется динамометром.
По показаниям динамометра, можно судить о том, что сила тяги значительно меньше чем вес груза.
То есть наклонная плоскость действительно дает выигрыш в силе.
Следует также обратить внимание на то, что чем больше угол наклона плоскости к горизонту, тем больше прикладываемая сила тяги и тем меньше получаемый выигрыш в силе.

За учебником Физика 7 класс Перышкин А. В.

Давление света. Физика 11 класс

Корпускулярно-волновой дуализм. Физика 11 класс

Применение рычара.

При строительстве широко применялись и применяются рычаги для подъема тяжести.
Рычаг представляет собой достаточно длинную палку, к одному из концов к которой прикладывается сила необходимая для подъема груза.

Урок физики 7 класс из темы "Простые механизмы"
За учебником Физика 7 класс Перышкин А. В.

Подъём камня разными способами.

Проведем мысленный эксперимент и представим, что необходимо поднять груз, например большой камень, на некоторую высоту h.
Нам предоставляется право выбрать способ подъема этого груза.
Прежде всего можно подняться с ним по вертикальной лестнице.
Можно решить эту задачу иначе.
Вкатить камень по наклонной плоскости на ту же высоту.
Какой способ мы предпочтем.
Безусловно 2.
Собственный опыт нам подскажет, что вкатывать тяжелый предмет наверх гораздо легче, чем поднимать вертикально.
Можно ли предложить еще какие-либо способы для облегчения работы по подъему камня.
Можно.
Например, если на высоте h закрепить блок, перекинуть через него веревку и прикрепить к одному из ее концов камень.
Гораздо проще тянуть за веревку вниз, поднимая тем самым груз, чем тащить его наверх самому.
Если же использовать не один блока, а 2, то усилие которое придется прикладывать к веревке существенно уменьшится.

Урок физики 7 класс из темы "Простые механизмы"
За учебником Физика 7 класс Перышкин А. В.

Механическая работа.

Рассмотрим от чего зависит значение совершенной работы.
Очевидно, что чем больше сила которая приложена к движущемуся телу, тем больше совершается работа.
Представьте что вам нужно передвинуть груз, коробку с книгами на некоторое расстояние.
Прикладываемое вами при этом сила равна 100 Н.
Затем массу груза увеличили.
Коробок стала 2 и чтобы передвинуть их на то же расстояние, необходимо приложить силу 200 Н.
Работа которую вы совершите во втором случае будет в 2 раза больше.
Ведь работу по перемещению двух коробок, можно рассматривать как дважды выполненную работу по перемещению одной коробки.
Зависит работа и от расстояния на которое перемещается тело.
Чем на большее расстояние вам надо перетащить груз, тем больше совершенная работа.
Если перемещение тела равно 0, то и работа равна 0.
Работа равна 0 и в случае движения тела по инерции.
Тела перемещается на некоторое расстояние, но сила на него не действует.

Урок физики 7 класс из темы "Механическая работа"
За учебником Физика 7 класс Перышкин А. В.

Подъёмная сила

Вес груза который может поднять воздушный шар, называют его подъемной силой.
Предположим что воздушный шар заполненный водородом, плотность которого 0,09 кг/м3, имеет объем 1500 м3, его масса равна 800 кг.
На шар и содержащийся в нем водород действует сила тяжести равна 800 кг.
* ускорение свободного падения(10 Н/кг.) + 0,09 * 1500 м3 * ускорение свободного падения(10 Н/кг.).
Таким образом получится 9 350 Н.
Выталкивающая сила действующая на шар равна 1,3 кг/м3 * 1500 кг/м3 * ускорение свободного падения(10 Н/кг.), то есть 19 500 Н.
Разность между выталкивающей силой и силой тяжести равна 19 500 Н - 9 350 Н, то есть равна 10 150 Н, то есть подъемная сила воздушного шара.

Урок на тему "Подъёмная сила":
https://wkojla.com/podjomnaja-sila/

Воздухоплавание. Физика 8 класс

Первые воздушные шары были изобретены в 1783 году во Франции братьями Монгольфье.
Шары наполнялись горячим воздухом.
Плотность горячего воздуха меньше, чем холодного, поэтому вес горячего воздуха в воздушном шаре меньше, чем вес вытесненного им холодного воздуха.
Однако, плотность холодного при температуре °C и горячего воздуха при температуре 100 °C различается всего на 27 процентов, поэтому наполненный горячим воздухом шар не может поднять большой груз.
Впоследствии предложили наполнять шар водородом, плотность которого в 14 раз меньше плотности воздуха.
Такой шар мог поднять груз значительно большей массы.
Воздушные шары, которые запускают в атмосферу Земли, называют аэростатами.
Одним из видов аэростатов являются стратостаты.
Это шары, которые поднимаются на большие высоты в стратосферу.
Аэростаты и стратостаты используют для исследования атмосфер.

Урок на тему "Воздухоплавание":
https://wkojla.com/vozduhoplavanie/

Плавание судов. Физика 8 класс
Мы знаем, что тело плавает если силы тяжести действующие на него равна выталкивающей силе, то есть равна весу воды в объеме части тела погруженный в воду.
Соответственно, судно плавает в воде, если действующая на него сила тяжести равна весу воды вытесненной подводной частью судно.
Глубину, на которую судно погружается в воду, называют осадкой.
Наибольшая допускаемая осадка судна отмечается линией, называемой ватерлинией.
Она показывает предельный уровень до которого может погрузиться судно в воду при его загрузке.
Ватерлиния отмечается на корпусе корабля красным цветом.
Вес воды, вытесненной судном при погружении до ватерлинии, называют водоизмещением судно.
Водоизмещение позволяет определить какой максимальный груз может взять судно на борт.
Вес этого груза равен разности между водоизмещением и весом судно в воздухе.
Эту величину называют грузоподъемностью судно.

Урок на тему "Плавание судов"
https://wkojla.com/plavanie-sudov/

Принцип плавания судов. Физика 8 класс

Возьмем две пластины одинакового размера вырезанные из жести.
Из одной пластины сделаем коробочку и опустим пластину и коробочку на поверхность воды.
Увидим что пластина утонет, а коробочка будет плавать на поверхности воды.
Поведение тела зависит от соотношения между силой тяжести и выталкивающей силой.
В данном случае на пластину и коробочку действует одинаковые силы тяжести.
Следовательно на них действуют разное выталкивающая сила.
Действительно выталкивающая сила зависит от объема тела.
Объем же коробочки больше объема пластины.
Следовательно на коробочку действует большие выталкивающая сила и она плавает.

Урок на тему "Принцип плавания судов":
https://wkojla.com/princip-plavanija-sudov/

Вывод формулы выталкивания силы. Физика 8 класс

Рассмотрим тело форме куба полностью погруженная в жидкость.
Сила F1 действующая на верхнюю грань, равна произведению площади верхней грани и давление на глубине h1.
Аналогично рассчитываем силу F2 действующую на нижнюю грань.
Сила F2 больше силы F1.
Поэтому полная сила действия жидкости на тело направлено вверх.
Используя выражение для F1 и F2, а также значение давления на глубине h, получим значение выталкивающей силы.
Произведение высоты куба на площадь грани, равно объему куба.
Произведение плотности жидкости на объем, равно массе жидкости в объеме погруженного в нее тело.
Таким образом на тело целиком погруженное в жидкость, действует выталкивающая сила направленная вверх и равная весу жидкости в объеме, равным объему этого тела.

Урок на тему "Вывод формулы выталкивания силы":
https://wkojla.com/vyvod-formu....ly-vytalkivanija-sil