0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что плечо в двигатели

Биомеханика плеча

Область плеча, как известно, является одной из самых сложных для оценки и реабилитации. Из-за многочисленных суставов, задействованных во время движения плеча, целесообразно использовать понятие «плечевой комплекс». Для эффективной реабилитации травм плеча необходимо иметь знания о функциональной анатомии, которая лежит в основе биомеханики плечевого комплекса.

И так, плечом силы называют длину перпендикуляра, который проводят из некоторой выбранной точки, иногда ее называют полюсом (выбираемой произвольно, но при рассмотрении одной задачи один раз). При рассмотрении задач точку О выбирают обычно на пересечении нескольких сил) к силе (рис.3 (а)). Если точка О будет лежать на одной прямой с силами или на самой силе, то плечи сил будут равны нулю.

Если перпендикуляр не получается построить, то вектор силы продлевают в нужном направлении, после этого строят перпендикуляр (рис.3 (б)).

Понятие о моменте силы

Прежде чем переходить к формулировке правила равновесия рычага, рассмотрим понятие крутящего момента или момента силы. В физике под ним понимают величину, равную произведению плеча силы на саму силу. Математически это записывается так:

Где, F — воздействующая сила, d — плечо силы, которое соответствует расстоянию от точки приложения F до оси вращения. Последний элемент системы, то есть ось вращения, играет принципиальную роль при определении момента M. Без наличия оси вращения нет никакого смысла говорить о действующем моменте силы.

Физический смысл величины M заключается в отражении способности силы F совершить поворот системы вокруг оси. На практике эту способность можно ощутить, если попытаться открутить гайку не гаечным ключом, а руками, или же если постараться открыть дверь не за ручку, а толкая ее вблизи навесных петель.

Во время решения задач момент силы M может приводить как к вращению системы по часовой стрелке, так и против ее хода. В первой случае момент считают отрицательным, во втором — положительным.

Простые механизмы. Рычаги. Момент силы. Физика. 7 класс.

Простые механизмы. Рычаги. Момент силы. Физика. 7 класс.

  • Оглавление
  • Занятия
  • Обсуждение
  • О курсе

Вопросы

Поделись с друзьями

Комментарии преподавателя

В современной технике для переноса грузов на стройках и предприятиях широко используются грузоподъемные механизмы, незаменимыми составными частями которых можно назвать простые механизмы. Среди них древнейшие изобретения человечества: блок и рычаг. Древнегреческий ученый Архимед облегчил труд человека, дав ему при использовании своего изобретения выигрыш в силе, и научил менять направление действия силы.

Блок — это колесо с желобом по окружности для каната или цепи, ось которого жестко прикреплена к стене или потолочной балке. Грузоподъемные устройства обычно используют не один, а несколько блоков. Система блоков и тросов, предназначенная для повышения грузоподъемности, называется полиспаст.

Подвижный и неподвижный блок — такие же древнейшие простые механизмы, как и рычаг. Уже в 212 г.до н.эры с помощью крюков и захватов, соединенных с блоками, сиракузцы захватывали у римлян средства осады. Сооружением военных машин и обороной города руководил Архимед.

Неподвижный блок Архимед рассматривал как равноплечий рычаг.
Момент силы, действующей с одной стороны блока, равен моменту силы, приложенной с другой стороны блока. Одинаковы и силы, создающие эти моменты.
Выигрыш в силе при этом отсутствует, но такой блок позволяет изменить направление действия силы, что иногда необходимо.

Подвижный блок Архимед принимал за неравноплечий рычаг, дающий выигрыш в силе в 2 раза. Относительно центра вращения действуют моменты сил, которые при равновесии должны быть равны.
Архимед изучил механические свойства подвижного блока и применил его на практике. По свидетельству Афинея, «для спуска на воду исполинского корабля, построенного сиракузским тираном Гиероном, придумывали много способов, но механик Архимед, применив простые механизмы, один сумел сдвинуть корабль с помощью немногих людей. Архимед придумал блок и посредством него спустил на воду громадный корабль».

Блок не дает выигрыша в работе, подтверждая «золотое правило» механики. В этом легко убедиться, обратив внимание на расстояния, пройденные рукой и гирей.

Спортивные парусные суда, как и парусники прошлого, не могут обойтись без блоков при постановке парусов и управлении ими. Современным судам нужны блоки для подъема сигналов, шлюпок.

Эта комбинация подвижных и неподвижных блоков на линии электрофицированной железной дороги для регулировки натяжения проводов.

Такой системой блоков могут пользоваться планеристы для подъема в воздух своих аппаратов.

Это два колеса, соединенные вместе и вращающиеся вокруг одной оси, например, колодезный ворот с ручкой.

Такое сложное громоздкое устройство средневекового периода — ворот или ступальные колеса широко использовались в рудничном деле. Их приводили в движение люди, ступая по планкам колеса.

Ворот можно рассматривать как неравноплечий рычаг: выигрыш в силе, даваемый им, зависит от соотношения радиусов R и r.

Лебедка — конструкция , состоящая из двух воротов с промежуточными передачами в механизме привода.

Читать еще:  402 двигатель стал троить

Грузоподъемность современных лебедок может быть свыше 100 кН. Они работают на канатных дорогах, на буровых установках, выполняют строительно-монтажные и погрузочно-разгрузочные работы.

Лебедка с двигателем внутреннего сгорания.

Электрическая передвижная лебедка.

— система находящихся в зацеплении зубчатых колес ( шестеренок) в какой-то мере аналогична вороту.

Наклонная плоскость применяется для перемещения тяжелых предметов на более высокий уровень без их непосредственного поднятия.
К таким устройствам относятся пандусы, эскалаторы, обычные лестницы и конвейеры.
Если нужно поднять груз на высоту, всегда легче воспользоваться пологим подъемом, чем крутым. Причем, чем положе уклон, тем легче выполнить эту работу. Когда время и расстояние не имеют большого значения , а важно поднять груз с наименьшим усилием, наклонная плоскость оказывается незаменима.

С помощью этих рисунков можно объяснить, как работает простой механизм НАКЛОННАЯ ПЛОСКОСТЬ.
Классические расчеты действия наклонной плоскости и других простых механизмов принадлежат выдающемуся античному механику Архимеду из Сиракуз.

При строительстве храмов египтяне транспортировали, поднимали и устанавливали колоссальные обелиски и статуи, вес которых составлял десятки и сотни тонн! Все это можно было сделать, используя среди других простых механизмов наклонную плоскость.
Главным подъемным приспособлением египтян была наклонная плоскость — рампа. Остов рампы, то есть ее боковые стороны и перегородки, на небольшом расстоянии друг от друга пересекавшие рампу, строились из кирпича; пустоты заполнялись тростником и ветвями. По мере роста пирамиды рампа надстраивалась. По этим рампам камни тащили на салазках таким же образом, как и по земле, помогая себе при этом рычагами. Угол наклона рампы был очень незначительным — 5 или 6 градусов.

Колонны древнего египетского храма в Фивах.

Каждую из этих огромных колонн рабы втаскивали по рампе- наклонной плоскости. Когда колонна вползала в яму, через лаз выгребали песок, а затем разбирали кирпичную стенку и убирали насыпь. Таким образом, например, наклонная дорога к пирамиде Хафра при высоте подъема в 46 метров имела длину около полукилометра.

«Тело на наклонной плоскости удерживается силой, которая . по величине во столько раз меньше веса этого тела, во сколько раз длина наклонной плоскости больше ее высоты».
Это условие равновесия сил на наклонной плоскости сформулировал голландский ученый Симон Стевин (1548-1620).

Рисунок на титульном листе книги С. Стевина, которым он подтверждает свою формулировку.

Очень остроумно использована наклонная плоскость на Красноярской ГЭС. Здесь вместо шлюзов действует судовозная камера, движущаяся по наклонной эстакаде. Для ее передвижения необходимо тяговое усилие в 4000 кН.

А почему горные дороги вьются пологим «серпантином»?

Клин — одна из разновидностей простого механизма под названием «наклонная плоскость». Клин состоит из двух наклонных плоскостей, основания которых соприкасаются. Его применяют, чтобы получить выигрыш в силе, то есть при помощи меньшей силы противодействовать большей силе.
При рубке дров, чтобы облегчить работу, в трещину полена вставляют металлический клин и бьют по нему обухом топора.
Идеальный выигрыш в силе, даваемый клином, равен отношению его длины к толщине на тупом конце .Из-за большого трения его КПД столь мал, что идеальный выигрыш не имеет особого значения.


Другой разновидностью наклонной плоскости является винт.
Винт — наклонная плоскость, навитая на ось. Резьба винта – это наклонная плоскость, многократно обернутая вокруг цилиндра. Идеальный выигрыш в силе, даваемый клином, равен отношению его длины к толщине на тупом конце. Реальный выигрыш клина определить трудно.
Из-за большого трения его КПД столь мал, что идеальный выигрыш не имеет особого значения. В зависимости от направления подъема наклонной плоскости винтовая резьба может быть левой или правой.
Примеры простых устройств с винтовой резьбой – домкрат, болт с гайкой, микрометр, тиски.

Момент силы.

Условием равновесия рычага F1/F2 = l2/l1 можно пользоваться, если к рычагу приложены только две силы.

А каково условие равновесия рычага в случае, когда к рычагу приложено несколько сил?

Чтобы найти это условие, перепишем равенство F1/F2 = l2/l1 в виде F1l1 = F2l2. Теперь величины, характеризующие силу, стремящуюся вращать рычаг в одном направлении, находятся в одной части равенства, а величины, характеризующие силу, стремящуюся вращать рычаг в противоположном направлении, — в другой части равенства.

Произведение модуля силы на ее плечо называют моментом силы: М = FI. Момент первой силы M1 = F1l1 а момент второй силы М2 = F2l2. Поэтому условие F1l1 = F2l2 можно переписать теперь в виде М1 = М2.

С использованием понятия момента силы условие равновесия рычага можно сформулировать так: рычаг находится в равновесии, если момент силы, стремящейся вращать рычаг в одном направлении, равен моменту силы, стремящейся вращать его в противоположном направлении.

Опыт и расчет показывают, что это справедливо и тогда, когда к рычагу приложено несколько сил: рычаг находится в равновесии, если сумма моментов сил, стремящихся вращать рычаг в одном направлении, равна сумме моментов сил, стремящихся вращать его в противоположном направлении.

Читать еще:  Что такое ротативный двигатель

Условие равновесия рычага в таком виде называют правилом моментов. Приведем пример использования этого правила.

Решим задачу

Какой массы груз надо подвесить в точке А (рис. 25.5, а), чтобы рычаг находился в равновесии? Масса каждого груза равна 100 г, расстояние между соседними штрихами на рычаге равно 10 см.

Рис. 25.5. К решению задачи

Домашнее задание

Задание 1. Ответь на вопросы.

  1. Что такое рычаг? Приведите примеры рычага.
  2. Что такое плечо силы?
  3. Сформулируйте условие равновесия рычага.
  4. Как с помощью рычага получить выигрыш в пути? Приведите примеры такого использования рычага.
  5. Что такое момент силы? Сформулируйте правило моментов.

Задание 2. Реши ребус.

К занятию прикреплен файл «Это интересно!». Вы можете скачать файл в любое удобное для вас время.

Плечи и психосоматика: противоречие между тем, что мы должны и что хотим

Психосоматика – это направление в медицине, которое предполагает изучение влияния психологических факторов на возникновение телесных заболеваний. Ранее мы уже говорили о настоящих причинах детских заболеваний, которые объясняют, почему из-за негативного эмоционального состояния дети болеют простудой и другими недугами. В этой статье речь пойдет о том, каким образом плечи отображают наше внутреннее состояние.

Значение плеч в психосоматике

Плечи символизируют переход от непосредственного зачатия к воплощению. «Несу на плечах» — выражение, которое имеет под собой обоснование. Ответственность за свою жизнь, груз проблем и всего прочего человек в буквальном смысле несет на своих плечах всю жизнь, и от того, в каком состоянии они находятся, можно понять, как с этой ответственностью человек справляется.

Исходя из психосоматических объяснений, плечи также выражают эмоциональную энергию сердца, которая переходит через них в руки и кисти, которые отвечают за самовыражение и создание, а также ласку и объятия. Если человеку не нравится прикасаться к кому-то или к чему-то, то организм запускает блок в области плеч. Это блок выражается сутулостью и скованностью.

Плечи еще и являются способом выражения отношения к чему-либо. Не зря же человек пожимает плечами, когда не знает, что ответить, или подталкивает бодро других, когда хочет приподнять настроение. Так, «застывшее» плечо говорит о бесчувственности человека, а напряженные поднятые вверх плечи транслируют беспокойство. Если же плечи отведены назад, то человек хочет показать себя настоящего, но тем самым не защищается от внешнего мира, и со временем у него будет ослабевать спина.

Деформация мышц

Воспринимая даже малейшие конфликты и ссоры близко к сердцу, человек программирует свое тело, в данном случае плечи, на скованное и напряженное положение. Это объясняется тем, что человек хочет защититься.

Кроме того сжатые плечи говорят еще и о том, что человек постоянно сдерживает себя, испытывает страх и чувство вины. Мышцы со временем к этим эмоциям привыкают и деформируются. Сутулые плечи – признак того, что человек чувствует вину за совершенные в прошлом поступки. Чтобы жизненная энергия циркулировала в теле гармонично и логично, необходимо простить себя, разрешить ситуацию и со временем плечи сами начнут расправляться, отвечая положительно на внутреннее гармоничное состояние.

Ментальная энергия

Мышцы плеч соответствуют ментальной энергии, которая является мощнейшей внутренней силой-двигателем человека. Когда данная энергия застаивается в плечах, то и истинные желания человека там тоже застревают. Если чувствуется напряжение в левом плече, которое зачастую испытывают женщины, то это говорит о недостаточном проявлении своего природного женского начала. Если мужчина ощущает острый дискомфорт в левом плече, то он не доволен своими взаимоотношениями с женщинами и постоянно размышляет над этим вопросом. Кроме того, левое плечо и любые его деформации отображают способность или неспособность проявления творческого аспекта личности человека.

Что касается правого плеча, то любое напряжение, которое чувствуется в этой части спины, говорит о мужском начале. Если мужчина ощущает боли или другой дискомфорт в этой области, то он желает власти, но из-за того, что не может ее иметь проявляет агрессию. Эта агрессия застаивается в правом плече и является звоночком о том, что пора менять свои жизненные принципы. Если же право плечо беспокоит женщину, то это признак того, что она взвалила на себя большой груз ответственности, которая ее тяготит.

Что касается сломанного плеча, то этот факт говорит о глубинном серьезном конфликте человека, который протестует между тем, что он сейчас должен делать, и тем, что ему действительно хочется. Жизнь его стала настолько не выносимой, что организм ответил на негативный, пусть даже неосознанный, запрос и решил проблему переломом.

Читать еще:  Что такое шкив двигателя ваз 2106

Правило моментов

Вернемся к нашим баранам качелям. Мы умудряемся на них качаться, потому что существует вращательное действие — момент. Силы, с которыми мы действуем на разные стороны этих качелей могут быть разными, но вот моменты должны быть одинаковыми.

Правило моментов говорит о том, что если рычаг не вращается, то сумма моментов сил, поворачивающих рычаг против часовой стрелки, равна сумме моментов сил, поворачивающих рычаг по часовой стрелке.

Это условие выполняется относительно любой точки.

Правило моментов

M1 + M2 +. + Mn = M’1 + M’2 +. + M’n

M1 + M2 +. + Mn — сумма моментов сил, поворачивающих рычаг по часовой стрелке [Н*м]

Давайте рассмотрим этот закон на примере задач.

Задача 1

К левому концу невесомого стержня прикреплен груз массой 3 кг.

Стержень расположили на опоре, отстоящей от его левого конца на 0,2 длины стержня. Чему равна масса груза, который надо подвесить к правому концу стержня, чтобы он находился в равновесии?

Решение:

Одним из условий равновесия стержня является то, что полный момент всех внешних сил относительно любой точки равен нулю. Рассмотрим моменты сил относительно точки опоры. Момент, создаваемый левым грузом равен mgL5 он вращает стержень против часовой стрелки. Момент, создаваемый правым грузом:Mg4L5 — он вращает по часовой.

Приравнивая моменты, получаем, что для равновесия к правому концу стержня необходимо подвесить груз массой
M = m : 4 = 3 : 4 = 0,75 кг

Ответ: для равновесия к правому концу стержня необходимо подвесить груз массой 0,75 кг

Задача 2

Путешественник несёт мешок с вещами на лёгкой палке. Чтобы удержать в равновесии груз весом 80 Н, он прикладывает к концу B палки вертикальную силу 30 Н. OB = 80 см. Чему равно OA?

Решение:

По правилу рычага: FB/FA=|OA|/|OB| где FA и FB — силы, приложенные соответственно к точкам A и B. Выразим длину OA:

Ответ: расстояние ОА равно 30 см

Задача 3

Тело массой 0,2 кг подвешено к правому плечу невесомого рычага (см. рисунок). Груз какой массы надо подвесить ко второму делению левого плеча рычага для достижения равновесия?

Решение:

По правилу рычага m1g*l1=m2g*l2

Отсюда m2=l1/l2*m1=3/2*0,2 = 0,3 кг

Ответ: Масса груза равна 0,3 кг

Задача 4

На железной дороге для натяжения проводов используется показанная на рисунке система, состоящая из легких блоков и тросов, натягиваемых тяжелым грузом. Чему равна сила натяжения провода?

Решение:

Система на рисунке состоит из трех блоков: двух подвижных и одного неподвижного. Назначение неподвижного блока заключается только в том, что он меняет направление действия силы, однако никакого выигрыша в силе при этом не возникает. Каждый подвижный блок, напротив, дает выигрыш в силе.

Определим силу, с которой натянута первая нить. Груз растягивает ее с силой:
T = mg = 10*10 = 100 Н

Рассмотрим теперь первый подвижный блок. Так как вся система статична, полная сила, действующая на этот блок, должна быть равна нулю. Первая нить тянет его направо с суммарной силой 2T, значит, натяжение второй нити тоже должно быть равно 2T (вот он — выигрыш в силе). Аналогичное рассмотрение для второго подвижного блока показывает, что натяжение провода должно быть равно

Ответ: натяжение провода равно 400 Н

Задача 5 — a.k.a самая сложная задачка

Под действием силы тяжести mg груза и силы F рычаг, представленный на рисунке, находится в равновесии. Вектор силы F перпендикулярен рычагу, груз на плоскость не давит. Расстояния между точками приложения сил и точкой опоры, а также проекции этих расстояний на вертикальную и горизонтальную оси указаны на рисунке.

Если модуль силы F равен 120 Н, то каков модуль силы тяжести, действующей на груз?

Решение:

Одним из условий равновесия рычага является то, что полный момент всех внешних сил относительно любой точки равен нулю. Рассмотрим моменты сил относительно опоры рычага. Момент, создаваемый силой F, равен F*5 м и он вращает рычаг по часовой стрелке. Момент, создаваемый грузом относительно этой точки — mg*0,8 м, он вращает против часовой. Приравнивая моменты, получаем выражение для модуля силы тяжести

Ответ: модуль силы тяжести, действующей на груз равен 750 Н

Заключение

Кредитное плечо представляет собой отношение заемных средств, взятых у брокера, и ваших собственных. Как правило, Forex-конторы устанавливают огромное плечо (1:500, 1:1000). Многих это вводит в ступор, и они думают, что их так обманывают, но это в корне неверно. Вы всегда можете отрегулировать размер сделки, как следствие, и плеча по своему усмотрению. Ключевая сложность заключается в подсчете нужного лота, выше я показал вам, как это сделать быстро и легко. Как подобрать оптимальный риск на сделку для вашей торговой системы читайте в статье.

Автор: Алексей Шляпников.

Критика, благодарность и вопросы в комментариях приветствуются!:))

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector