решение задач онлайн по любому из разделов (статика, кинематика, динамика)

Если в вашем расписании есть графа «теоретическая механика», решение задач (статика, кинематика, а после — динамика) вам придется выполнять постоянно. Понятно, что специальности, напрямую связанные с такой сложной наукой, как физика, выбираются сознательно, и вы, как минимум, имеете общее представление о базовой аксиоматике, из которой в основном и состоит теоретическая механика. Решение задач по статике стоит первым в ряду долгих практических занятий по усваиванию положений теоретической механики. Решение задач в разделе статика довольно простое, поэтому на данном этапе обучения студенты, как правило, обращаются за помощью к специалистам в условиях тотальной нехватки времени на предсессионную подготовку.

Теоретическая механика (динамика): решение задач

Большинство студентов дифференцирует свое самообразование, отдавая предпочтение тем предметам, которые являются для них профильными. Решением задач теоретической механики (динамики) вы можете заняться сами, а нам, например, заказать бизнес план для курсовой по менеджменту.

Но, учитывая более сложный по сравнению со статикой уровень заданий динамики и кинематики (теоретическая механика), решение задач все же лучше поручить опытному специалисту.

На портале «ВсёСдал!» вы без труда найдете исполнителя, за разумную цену способного выполнить и диплом на заказ, и решение задач по теоретической механике. Онлайн заявку легко заполнить прямо на сайте, после чего все свободные специалисты данного профиля предложат вам свои цены и сроки. Дальше выбор за вами.

Однако, выполненные на заказ письменные задания не могут стать панацеей в том случае, если вы не успели разобраться с теоретической базой, которой является техническая механика, и решение задач на экзамене или зачете вас пугает. Выходом станет онлайн решение задач.Теоретическая механика в этом случае вполне может быть сдана на отлично.

Теоретическая механика: решение задач онлайн

Если вы уже заказали контрольную по теоретической механике, то про онлайн решение задач, скорее всего, сможете договориться с тем же исполнителем. Даже если домашнюю письменную работу вы подготовили самостоятельно, онлайн помощь на контрольной проверке знаний (экзамен, зачет) всегда можно получить, оформив за несколько дней до события заявку на сайте «ВсёСдал!».

Как это происходит? Вы берете с собой в аудиторию сотовый телефон с функцией отправки ММС и камерой, фотографируете задание и отсылаете его специалисту, который прекрасно разбирается в теоретической механике. Решение задач (кинематика, статика, динамика) исполнитель отсылает частями, чтобы вам было удобно считывать информацию с дисплея.

Если у вас есть свои предложения по более удобному способу, которым можно передать решение задач, теоретическая механика (динамика или любой другой раздел) будет отсылаться вам так, как вы считаете нужным.

Просто укажите в поле заявки услугу «теоретическая механика (динамика) решение задач онлайн» или же «теоретическая механика решение задач (кинематика, статика)», чтобы помощь в режиме реального времени вам оказывал именно тот специалист, которому близок и понятен нужный раздел теоретической механики, сопромата, теплотехники. Решение задач онлайн- ваш шаг к хорошей оценке по профильному предмету.

vsesdal.com

Термех и сопромат : экзамены онлайн

Привет! Меня зовут Алексей. Мой ID Вконтакте https://vk.com/id40356866 . Много лет я занимаюсь решением задач на заказ по таким предметам как термех, сопромат и ТММ. Если вам нужна моя онлайн-помощь — пишите, договоримся. Читать далее Решаю задачи онлайн по сопромату, термеху и ТММ

Давно хотел выложить задачи на принцип Даламбера, и вот попались два билета как раз на эту тему.

Читать далее Две задачки на принцип Даламбера

Обычная задачка по кинематике, билет на МЦС. Даны все размеры и углы — нужно найти все угловые скорости и скорости точек механизма.

Читать далее Задачка на МЦС

Я таких задач никогда не решал, взялся не подумав — потом по ходу решения понял что вляпался в какую то непонятную историю.  Читать далее Нереально огромная задача для Баумановки по термеху

Простенькая задачка по ТММ  на зубчатые механизмы.  Читать далее ТММ — передаточное отношение редуктора

Три задачи по сопромату — на растяжение/сжатие, геометрические характеристики и изгиб.  Читать далее Сопромат : билет из трех задач

Своеобразная задачка для баумановки — задача на колебания, решать Лагранжем.  При этом очень капризный препод.  Читать далее Билет для Баумановки — динамика, Лагранж 2 рода

Казалось бы самая обычная задача на кинематику — найти только скорости. Но по ходу решения пришлось применять много геометрии —  находить длины звеньев и тд Читать далее Мудреная кинематика — много геометрии!

Экзаменационный билет для МИИТ по теормеху, ничего особенного — задача на теорему об изменении кинетической энергии системы Читать далее Экзамен для МИИТ, раздел Динамика

Дан кривошипно-ползунный механизм.  Требуется найти скорость и ускорение ползуна в данном положении. Ничего особенного.  Читать далее Плоская кинематика — определение скорости и ускорения ползуна

Требуется определить частоту вращения выходного вала. Ничего особенного , только вот в планетарной ступени как то напутано с числом зубьев, там не сходиться условие соосности.  Читать далее Контрольная по тмм — планетарный редуктор

termeh-sopromat.ru

Теоретическая механика

Теоретическая механика – наука об общих законах механических взаимодействий между материальными телами, а также об общих законах движения тел по отношению друг к другу.

Механическое взаимодействие между материальными телами является простейшим и одновременно самым распространенным видом взаимодействия между физическими объектами. Механическое движение, будучи самым простым видом движения, является фундаментальным свойством материи.

Подборка видеоуроков по теоретической механике:

Основные разделы

Теоретическая механика, преподаваемая в техническом вузе, содержит три раздела: кинематику, статику и динамику.

1. Кинематика – часть механики, в которой изучаются зависимости между величинами, характеризующими состояние движения систем, но не рассматриваются причины, вызывающие изменение состояния движения.
2. Статика – это учение о равновесии совокупности тел некоторой системы отсчета.
3. Динамика – часть механики, в которой рассматривается влияние сил на состояние движения систем материальных объектов.

Объекты и цель изучения

Целью изучения дисциплины «Теоретическая механика» является формирование необходимой базы знаний для изучения других технических дисциплин по профилю будущей профессиональной деятельности, таких как сопротивление материалов и теория механизмов и машин.

В разделах теоретической механики изучаются общие законы движения и равновесия материальных систем; исследуются простейшие логические модели, на которые могут быть разложены объекты техники и природы, дается научный метод познания законов механического движения систем.

Задачи курса

Задачами курса теоретической механики являются:

• выработка практических навыков решения задач механики путем изучения методов и алгоритмов построения математических моделей движения или состояния рассматриваемых механических систем, а также методов исследования этих математических моделей;
• воспитание естественнонаучного мировоззрения на базе изучения основных законов природы и механики.

Учебные материалы по теормеху

На нашем сайте Вы можете просмотреть и использовать для изучения курса теоретической механики следующие учебные материалы:

---

Другие разделы механики:

isopromat.ru

Решение задач по теоретической механике (термеху, теормеху)

Решение задач по теоретической механике (термеху, теормеху)
(смотрите также решение задач по теплотехнике)

Надеемся, вы, конечно, избрали специальность, связанную с физикой, сознательно. И вы собираетесь заниматься ей серьёзно: иначе бы в вашем курсе обучения не появилось такого предмета, как теоретическая механика. Этот раздел физики содержит в себе базовую аксиоматику, его выделяют как самостоятельную науку. Применение теоретической механики поистине необъятно, на практике она важна в физике и технике, собственно, теормех – один из корней этих дисциплин.

Пример оформления задач по теоретической механике (термеху) нашими специалистами:

Предмет изучения термеха – механические движения тел и материальных объектов. Движение (поясним) – способ существования материи, неотъемлемое присущее ей свойство. Надеемся, для вас эти изречения – не банальности в стиле Капитана Очевидность, а действительно основы глубокого понимания предмета.

Ведь движение, в конце концов – не только физическое перемещение материальных предметов, но и движение тепловое, электромагнитное, химическое. К движению относятся любые метаморфозы, любые изменения, в том числе мысли. То, что вы сейчас ищете в Интернете решение задач по теоретической механике – тоже результат движения в вашем сознании.

Продолжим? Механическое движение – это изменение расположения тел друг относительно друга или, как вариант, деформация тела – изменение взаимного расположения частиц одного и того же тела. Разумеется, всю природу нельзя объяснить одним только механическим движением, но это самое заметное проявление различных форм движения и рассчитано должно быть прежде всего. Пока всё понятно? Тогда читаем дальше.

Хоть теоретическая механика и лежит в основе современных технических предметов, но зацикливаться на ней вряд ли стоит. Дело в том, что современная наука и техника настолько шагнула вперёд с момента падения на голову Исаака Ньютона знаменитого яблока, что трудно и посчитать все вопросы, основанные на механическом движении тел. Это расчёт и разработка самых разнообразных искусственных механизмов и сооружений, исследование естественных систем и процессов и так далее. Так что стоит, наверно, заняться основами ровно в том объёме, в котором они нужны в направлении вашей специализации. А это значит, что порой целесообразно заказать решение задач по теормеху специалистам, а самому идти дальше и изучать более узкие дисциплины.

Разумеется, хороший инженер так или иначе должен разбираться в предмете. В конце концов, те свойства предметов и тел, которые изучает теоретическая механика, универсальны и не касаются внутренней специфики этих тел, их размеров, их происхождения, назначения и так далее. Речь о базовых свойствах – масса, инерция, скорость и направление движения. При вращении тела мало важно, какой оно формы (как бы парадоксально это ни звучало).

Может ли быть так, что вам малоинтересна теоретическая механика? Да свободно. Возможно, вы собираетесь сосредоточиться на электронике или энергетике, на ядерной физике (где механика макромира неактуальна) или других областях. Возможно, для вас не так важна специализация, как получение диплома. Или вы поступили на свою специальность, чтобы настроить свой разум на точные науки (такое тоже бывает).
В этом случае конкретное решение задач по теоретической механике стоит доверить специалистам – к примеру, нашей группе. Почему нам? Да потому что у нас собраны специалисты, способные решить вузовские задачи по теоретической механике любого уровня сложности, сопроводить решение комментариями и оформить его согласно требованиям каждого конкретного ВУЗа.

Как правило, в ВУЗовских курсах теоретическую механику делят на три основных направления – это статика, кинематика и динамика. Главный предмет статики – суммирование сил и равновесность твёрдых объектов. В кинематике движение предметов рассматривается с геометрической точки зрения, силы, действующие на эти объекты, не учитываются вообще. Динамика же рассматривает зависимость между движением объектов и силами, действующими на них. Все эти разделы, разумеется, достаточно условны, однако для учебной программы это объективная реальность.

Не устали? Поехали дальше. Законы движения в теоретической механике обобщены так, что они действуют для всех материальных предметов. Для этого применяется схематизация объектов: в них выделяются главные свойства, которые имеют значение, и отфильтровываются второстепенные, в данной задаче несущественные. Допустим, чем больше расстояние между предметами, тем меньше значения имеет форма предмета.
Разумный подход, правда, раз он применяется в одной из базовых наук современности? Почему бы не применить его и в своей практике? Ведь для большинства предметов в современном ВУЗе важно не столько то, насколько хорошо вы его усвоили, сколько то, какую оценку вы за него получили. А это – ещё одна причина заказать решение задач по термеху у специалистов.

Да, безусловно, если вы всерьёз собираетесь заниматься разработкой различных механизмов, сооружений, зданий, то такой номер не пройдёт. Всё-таки термех лежит в основе всех нужных расчётов и теоретических построений. Но у заказа решений есть и ещё одна сторона – так сказать, образовательная. Поскольку наши специалисты сопровождают решение задач комментариями, такое решение сможет стать для вас индивидуальным пособием в реальном усвоении материала. Вот и ещё одна причина, по которой решения задач по теоретической механике на заказ – не жульничество и не обман преподавателей, а свидетельство серьёзного подхода к обучению. Хотя, конечно, это потребует работы не только от нас, но и от вас самих.

Заказать нам работу!

dx-dy.ru

Решение задач по теоретической механике

Здесь собраны избранные разделы теоретической механики и примеры решения задач.

Избранные разделы по теоретической механике

Статика > > > Кинематика > > >

---

Примеры решения задач по теоретической механике

Статика

Условия задач

Найти реакции опор для того способа закрепления, при котором момент M_A в опоре A имеет наименьшее значение.
Решение >>> Найти реакции опор составной конструкции.
Решение >>> Найти реакции стержней, поддерживающих тонкую однородную горизонтальную плиту в трехмерном пространстве.
Решение >>>

Кинематика

Кинематика материальной точки

Условие задачи

Определение скорости и ускорения точки по заданным уравнениям ее движения.
По заданным уравнениям движения точки установить вид ее траектории и для момента времени t = 1 с найти положение точки на траектории, ее скорость, полное, касательное и нормальное ускорения, а также радиус кривизны траектории.
Уравнения движения точки:
x = 12 sin(πt/6), см;
y = 6 cos²(πt/6), см.

Решение задачи >>>

Кинематический анализ плоского механизма

Условие задачи

Плоский механизм состоит из стержней 1, 2, 3, 4 и ползуна E. Стержни между собой, с ползунами и неподвижными опорами соединены с помощью цилиндрических шарниров. Точка D расположена в середине стержня AB. Длины стержней равны, соответственно
l₁ = 0,4 м; l₂ = 1,2 м; l₃ = 1,6 м; l₄ = 0,6 м.

Взаимное расположение элементов механизма в конкретном варианте задачи определяется углами α, β, γ, φ, ϑ. Стержень 1 (стержень O₁A) вращается вокруг неподвижной точки O₁ против хода часовой стрелки с постоянной угловой скоростью ω₁.

Для заданного положения механизма необходимо определить:

• линейные скорости V_A, V_B, V_D и V_E точек A, B, D, E;
• угловые скорости ω₂, ω₃ и ω₄ звеньев 2, 3 и 4;
• линейное ускорение a_B точки B;
• угловое ускорение ε_AB звена AB;
• положения мгновенных центров скоростей C₂ и C₃ звеньев 2 и 3 механизма.

Скачать решение задачи >>>

Определение абсолютной скорости и абсолютного ускорения точки

Условие задачи

В приведенной ниже схеме рассматривается движение точки M в желобе вращающегося тела. По заданным уравнениям переносного движения φ = φ(t) и относительного движения OM = OM(t) определить абсолютную скорость и абсолютное ускорение точки в заданный момент времени.

Скачать решение задачи >>>

См. также:
Сложное движение точки, теорема Кориолиса >>>

Сложное движение точки. Пример решения задачи >>>

Динамика

Интегрирование дифференциальных уравнений движения материальной точки, находящейся под действием переменных сил

Условие задачи

Груз D массой m, получив в точке A начальную скорость V₀, движется в изогнутой трубе ABC, расположенной в вертикальной плоскости. На участке AB, длина которого l, на груз действует постоянная сила T(ее направление показано на рисунке) и сила R сопротивления среды (модуль этой силы R = μV², вектор R направлен противоположно скорости V груза).

Груз, закончив движение на участке AB, в точке B трубы, не изменяя значения модуля своей скорости, переходит на участок BC. На участке BC на груз действует переменная сила F, проекция F_x которой на ось x задана.

Считая груз материальной точкой, найти закон его движения на участке BC, т.е. x = f(t), где x = BD. Трением груза о трубу пренебречь.

Скачать решение задачи >>>

Теорема об изменении кинетической энергии механической системы

Условие задачи

Механическая система состоит из грузов 1 и 2, цилиндрического катка 3, двухступенчатых шкивов 4 и 5. Тела системы соединены нитями, намотанными на шкивы; участки нитей параллельны соответствующим плоскостям. Каток (сплошной однородный цилиндр) катится по опорной плоскости без скольжения. Радиусы ступеней шкивов 4 и 5 равны соответственно R₄ = 0,3 м, r₄ = 0,1 м, R₅ = 0,2 м, r₅ = 0,1 м. Массу каждого шкива считать равномерно распределенной по его внешнему ободу. Опорные плоскости грузов 1 и 2 шероховатые, коэффициент трения скольжения для каждого груза f = 0.1.

Под действием силы F, модуль которой изменяется по закону F = F(s), где s — перемещение точки ее приложения, система приходит в движение из состояния покоя. При движении системы на шкив 5 действуют силы сопротивления, момент которых относительно оси вращения постоянный и равен M₅.

Определить значение угловой скорости шкива 4 в тот момент времени, когда перемещение s точки приложения силы F станет равным s₁ = 1,2 м.

Скачать решение задачи >>>

См. также: Теорема об изменении кинетической энергии. Пример решения задачи >>>

Применение общего уравнения динамики к исследованию движения механической системы

Условие задачи

Для механической системы определить линейное ускорение a₁. Считать, что у блоков и катков массы распределены по наружному радиусу. Тросы и ремни считать невесомыми и нерастяжимыми; проскальзывание отсутствует. Трением качения и трением скольжения пренебречь.

Скачать решение задачи >>>

См. также: Общее уравнение динамики. Пример решения задачи >>>

Применение принципа Даламбера к определению реакций опор вращающегося тела

Условие задачи

Вертикальный вал AK, вращающийся равномерно с угловой скоростью ω = 10 с^-1, закреплен подпятником в точке A и цилиндрическим подшипником в точке D.

К валу жестко прикреплены невесомый стержень 1 длиной l₁ = 0,3 м, на свободном конце которого расположен груз массой m₁ = 4 кг, и однородный стержень 2 длиной l₂ = 0,6 м, имеющий массу m₂ = 8 кг. Оба стержня лежат в одной вертикальной плоскости. Точки прикрепления стержней к валу, а также углы α и β указаны в таблице. Размеры AB=BD=DE=EK=b, где b = 0,4 м. Груз принять за материальную точку.

Пренебрегая массой вала, определить реакции подпятника и подшипника.

Скачать решение задачи >>>

 

---

1cov-edu.ru

Online Unit Converters • Механика • Конвертер вращающего момента • Полный калькулятор

Конвертер длины и расстоянияКонвертер массыКонвертер мер объема сыпучих продуктов и продуктов питанияКонвертер площадиКонвертер объема и единиц измерения в кулинарных рецептахКонвертер температурыКонвертер давления, механического напряжения, модуля ЮнгаКонвертер энергии и работыКонвертер мощностиКонвертер силыКонвертер времениКонвертер линейной скоростиПлоский уголКонвертер тепловой эффективности и топливной экономичностиКонвертер чисел в различных системах счисленияКонвертер единиц измерения количества информацииКурсы валютРазмеры женской одежды и обувиРазмеры мужской одежды и обувиКонвертер угловой скорости и частоты вращенияКонвертер ускоренияКонвертер углового ускоренияКонвертер плотностиКонвертер удельного объемаКонвертер момента инерцииКонвертер момента силыКонвертер вращающего моментаКонвертер удельной теплоты сгорания (по массе)Конвертер плотности энергии и удельной теплоты сгорания топлива (по объему)Конвертер разности температурКонвертер коэффициента теплового расширенияКонвертер термического сопротивленияКонвертер удельной теплопроводностиКонвертер удельной теплоёмкостиКонвертер энергетической экспозиции и мощности теплового излученияКонвертер плотности теплового потокаКонвертер коэффициента теплоотдачиКонвертер объёмного расходаКонвертер массового расходаКонвертер молярного расходаКонвертер плотности потока массыКонвертер молярной концентрацииКонвертер массовой концентрации в раствореКонвертер динамической (абсолютной) вязкостиКонвертер кинематической вязкостиКонвертер поверхностного натяженияКонвертер паропроницаемостиКонвертер паропроницаемости и скорости переноса параКонвертер уровня звукаКонвертер чувствительности микрофоновКонвертер уровня звукового давления (SPL)Конвертер уровня звукового давления с возможностью выбора опорного давленияКонвертер яркостиКонвертер силы светаКонвертер освещённостиКонвертер разрешения в компьютерной графикеКонвертер частоты и длины волныОптическая сила в диоптриях и фокусное расстояниеОптическая сила в диоптриях и увеличение линзы (×)Конвертер электрического зарядаКонвертер линейной плотности зарядаКонвертер поверхностной плотности зарядаКонвертер объемной плотности зарядаКонвертер электрического токаКонвертер линейной плотности токаКонвертер поверхностной плотности токаКонвертер напряжённости электрического поляКонвертер электростатического потенциала и напряженияКонвертер электрического сопротивленияКонвертер удельного электрического сопротивленияКонвертер электрической проводимостиКонвертер удельной электрической проводимостиЭлектрическая емкостьКонвертер индуктивностиКонвертер Американского калибра проводовУровни в dBm (дБм или дБмВт), dBV (дБВ), ваттах и др. единицахКонвертер магнитодвижущей силыКонвертер напряженности магнитного поляКонвертер магнитного потокаКонвертер магнитной индукцииРадиация. Конвертер мощности поглощенной дозы ионизирующего излученияРадиоактивность. Конвертер радиоактивного распадаРадиация. Конвертер экспозиционной дозыРадиация. Конвертер поглощённой дозыКонвертер десятичных приставокПередача данныхКонвертер единиц типографики и обработки изображенийКонвертер единиц измерения объема лесоматериаловВычисление молярной массыПериодическая система химических элементов Д. И. Менделеева

В этом историческом двигателе используется маховик

Общие сведения

Использование момента силы в быту и технике

Велосипедные педали

Гаечный ключ

Маховик

Качели и рычаги

Рычаги первого рода

Рычаги второго рода

Рычаги третьего рода

Пример

Общие сведения

Кода на тело действует сила в определенном направлении — тело поворачивается. Это стремление силы поворачивать тело описывается физической величиной — вращающим моментом или моментом силы. Сама сила, которая вызывает поворот или кручение, а также расстояние между точкой ее приложения и точкой вращения тела влияют на момент силы. В данном случае сила — векторная величина, поэтому важно также и направление силы, то есть угол между направлением силы и отрезком, соединяющим точку приложения силы и центр вращения тела. Если этот угол прямой, то есть сила приложена перпендикулярно отрезку, то момент силы — максимальный. По мере того, как сила становится параллельной отрезку, момент силы уменьшается. То есть, чем ближе угол к 0° или 180°, тем слабее момент силы, пока он не становится равным нулю, когда направление силы параллельно отрезку. Удобно представить момент силы, как комбинацию расстояния, на которое удалена сила от точки вращения, и силы, которая необходима, чтобы заставить тело вращаться с определенной интенсивностью.

Момент силы имеет наибольшую величину, если сила, действующая на тело, перпендикулярна отрезку, соединяющему точку вращения и точку приложения силы. На рисунке силы F2, F3, и F5 создают наибольший момент силы.

Давайте посмотрим на эту взаимосвязь на иллюстрации. Здесь силы F2, F3 и F5 перпендикулярны отрезку между осью вращения, обозначенной голубым цветом в центре штурвала, и точкой приложения силы. Создаваемый ими момент силы — максимален. С другой стороны, силы F1 и F4 приложены под углом, отличным от 90°, и создаваемый ими момент силы не максимален. То есть, момент силы этих двух сил отличается от момента силы других трех сил, хотя величина всех сил на рисунке — одинакова.

Чтобы повернуть тело под воздействием силы с заданными условиями, необходимо создать момент силы. Так как эта величина зависит и от расстояния, и от силы, то для получения заданного момента можно изменять либо силу, либо расстояние от точки приложения до точки вращения. Люди используют эту зависимость испокон веков.

Использование момента силы в быту и технике

Обычно легче увеличить расстояние между телом и точкой приложения силы, чем саму силу. Поэтому чаще всего, когда силы человека или животного недостаточно для того или иного задания, которое включает вращение, используют рычаги и другие устройства, чтобы увеличить расстояние между силой и осью вращения, и тем самым увеличить момент силы. Например, чтобы повернуть мельницу или колесо, на которое наматывают цепь, чтобы поднять тяжелый мост, люди или животные вращают устройства с длинными ручками или рычагами. Длинные рычаги и ручки позволяют увеличить приложенное усилие. Это увеличение пропорционально расстоянию между осью вращения тела и точкой приложения силы.

Ведущие колеса помогают велосипедисту поддерживать оптимальную скорость вращения педалей, и используют момент вращения для преодоления местности с разным рельефом, от ровного до холмистого

Велосипедные педали

Момент силы используется также в педалях велосипедов. Чем дальше ступня от центра велосипедного колеса, тем меньше нужно силы, чтобы повернуть это колесо с помощью педали. Длина наших ног ограничивает максимальную длину педалей — если сделать педали длиннее, чем делают их сейчас на современных велосипедах, то крутить их будет неудобно. Несмотря на эти ограничения, педали сильно облегчают передвижение на велосипеде. Конструкция велосипедных педалей настолько удобна, что некоторые люди, особенно в развивающихся странах, где не всегда есть доступ к новейшей технике, используют велосипедные педали в конструкции других устройств, где нужно ножное или ручное управление. Иногда такие педали устанавливают на инвалидные коляски, чтобы облегчить ручное кручение колес. В этом случае можно немного удлинить педали, чтобы увеличить момент силы, хотя это может несколько затруднить управление коляской.

Гаечный ключ

Гайку намного легче открутить гаечным ключом, чем голыми руками

Гаечные ключи используют момент силы, чтобы уменьшить силу, необходимую для затягивания или откручивания гайки или болта. Гаечный ключ сделан так, чтобы его удобно было держать, но в то же время его длинная ручка увеличивает силу, к нему приложенную, чтобы затянуть или открутить болт или гайку. Иногда достаточно маленького ключа с короткой ручкой, но в некоторых случаях нужна ручка длиннее, например, если мы пытаемся открутить заржавевшую гайку. Если под рукой не оказалось гаечного ключа, можно использовать плоскогубцы. Их длинные ручки создают достаточно высокий момент силы, хотя иногда они сжимают гайку или винт недостаточно сильно, и могут их повредить.

Реверсивный ключ похож по методу работы на обычные гаечные ключи — он, как и гаечный ключ, позволяет увеличить момент силы

Удобство гаечного ключа в том, что когда он подобран по размеру к гайке, сила нужна только для того, чтобы повернуть ключ, но не для того, чтобы удерживать его на гайке. Плоскогубцы, наоборот, нужно удерживать вокруг гайки, чтобы они не сорвались, и на это тратится дополнительная сила. Именно поэтому во многих случаях гаечный ключ более экономичен с точки зрения затраченной энергии. С другой стороны, в некоторых случаях плоскогубцы удобнее — например их можно использовать под углом в труднодоступных местах, в то время как гаечный ключ часто работает только в одной плоскости с гайкой. Если откручивать гайку под наклоном, то момент силы уменьшится, но это лучше, чем совсем не иметь возможности ее отвернуть.

Аналогично работают и инструменты, предназначенные для отвинчивания крышек с законсервированных банок. Обычно это резиновый жгут, прикрепленный к ручке так, что жгут образует петлю, диаметр которой регулируется. Сама петля закрепляется на крышке и не влияет на момент силы, а вот ручка как раз помогает создать нужный момент. Чем она больше, тем больше момент силы. Благодаря ему, банку открыть намного легче, чем руками, с использованием полотенца или материала с высоким коэффициентом трения.

Этот маховик, находящийся внутри двигателя, накапливает энергию, которую двигатель вырабатывает неравномерно, бросками. По мере необходимости маховик выделяет эту энергию более равномерно

Маховик

В этом историческом двигателе используется маховик

Хороший пример устройства, которое использует момент силы — маховик. Момент силы приводит его в движение, а также помогает ускорить маховик и, благодаря этому движению, получить энергию. Маховик накапливает и хранит ее для дальнейшего использования. Если эта энергия нужна для других целей, то момент силы, наоборот, замедляет скорость маховика, и вырабатывается энергия, которую потом используют по назначению. Маховики используют в случае, если источник энергии работает в прерывистом режиме, а энергия нужна постоянно. Именно так используют маховики в двигателях автомобилей, где энергия выделяется «вспышками», при сгорании топлива.

Маховик используется для хранения энергии

В некоторых случаях нужен обратный эффект, то есть необходимо кратковременно подать большое количество энергии, обычно больше, чем источник энергии может выработать в течение заданного промежутка времени. В такой ситуации маховик на протяжении некоторого времени накапливает энергию, поступающую небольшими порциями, чтобы потом отдать нужное количество.

Качели и рычаги

Сила, с которой два ребенка надавливают на качели-балансир, когда сидят по обе стороны от центра, двигает эти качели вверх и вниз. То есть, при этом происходит частичное вращение качелей вокруг своей оси. Если вес обоих детей приблизительно одинаков, то они легко могут качаться на таких качелях. Детям разного веса намного труднее — более тяжелый ребенок тянет качели со своей стороны вниз, а более легкому ребенку не хватает веса, чтобы опустить качели в свою сторону. Это происходит потому, что вес тяжелого ребенка производит больший момент силы. Чтобы решить эту проблему, большому ребенку нужно пересесть ближе к центру настолько, насколько его вес превышает вес второго ребенка. Например, если большой ребенок в три раза тяжелее, то пересесть ему нужно в три раза ближе, и тогда качели придут в равновесие.

Рычаги действуют аналогично: момент силы в них используется для того, чтобы уменьшить силу, нужную для совершения определенной работы. Обычно рычаг — это продолговатый предмет, например ручка или планка, которая вращается вокруг точки, называемой центром вращения или точкой опоры. К другой точке рычага прикладывают силу, которая, благодаря длине рычага, увеличивается или уменьшается в зависимости от конструкции рычага и его назначения.

Рычаги делят на три рода, в зависимости от того, где точка опоры, как приложена сила, которая их поворачивает, и где приложена сила сопротивления. Обычно их называют рычагами первого, второго, и третьего рода. Иногда не совсем понятно, при чем тут сила сопротивления, но она действительно есть. Она противодействует силе, которая направлена на то, чтобы повернуть рычаг. Когда приложенная сила больше силы сопротивления, рычаг поворачивается. Мы, а также другие животные, используем эти принципы в организме, и части нашего тела становятся рычагами, как показано на примерах ниже.

Точка опоры рычагов первого рода находится в середине рычага. На иллюстрации она обозначена буквой F. Сила сопротивления, R, действует на один конец рычага, в то время как сила, действующая на рычаг, E, приложена к противоположному концу рычага. Примеры рычагов первого рода — это ножницы, весы, лом, и голова человека и животных.

Рычаг первого рода похож по конструкции на детские качели-балансир, описанные выше. точка опоры в них посередине, сила приложена на одном конце, а сопротивление возникает на другом конце. Ось вращения в рычаге второго рода находится с одного края рычага, и рядом с ним возникает сопротивление. Сила прилагается к такому рычагу на другом конце. Рычаг третьего рода устроен похоже, но ближе к центру вращения, находящемуся у конца рычага, не сопротивление, а сила, прикладываемая к рычагу. Сопротивление возникает на другом конце рычага.

Рычаги первого рода

Равноплечие весы с чашками — пример рычагов первого рода. Ножницы — тоже, только они состоят из двух рычагов, соединенных между собой. С их помощью намного легче, чем ножом, аккуратно разрезать некоторые материалы, например бумагу или ткань. Чем длиннее ручки, тем более толстые и твердые материалы можно разрезать. С другой стороны, чем дальше поместить от оси вращения материал, который нужно разрезать, тем труднее это сделать.

Весы с двумя чашками — пример рычага первого рода

Ножницы-болторезы предназначены для резки толстой проволоки и болтов, с использованием силы мышц, поэтому у них длинные ручки, чтобы увеличить момент силы

Чем толще материал, который нужно разрезать, тем больший момент силы необходим для этого, и тем длиннее должны быть ручки ножниц и прочнее материал, из которых они сделаны. В некоторых случаях к ножницам добавляют пружину, которая делает их более удобными в использовании. Так, например, устроен садовый секатор. Кроме этого у специализированных ножниц бывают и другие особенности. В медицине используют ножницы с закругленными, тупыми и острыми концами, в зависимости от их назначения. В отличие от скальпеля, ими удобнее работать и у них механическое преимущество над скальпелем, хотя скальпель тоже широко используется, так как в некоторых случаях он удобнее ножниц. Медицинские ножницы, предназначенные для использования врачами скорой помощи, закруглены на конце, чтобы можно было разрезать ими одежду, не повредив кожи. Некоторые медицинские ножницы — очень маленькие. Например, офтальмологические хирургические ножницы могут быть всего 6 сантиметров длиной, с лезвием до 2 сантиметров, и даже короче.

Лом-монтировку или лом-гвоздодер, называемый также «фомкой» тоже можно считать рычагом первого рода, хотя иногда, в зависимости от использования, он может быть и рычагом второго или третьего рода. Чаще всего его используют, чтобы вынуть забитые гвозди, или разобщить два предмета, соединенных клеем, гвоздями, скрепками, и аналогичными способами. Лом получил дурную репутацию, как инструмент воров, взломщиков, и других преступников, хотя на самом деле преступники используют любые подручные материалы и инструменты, лишь бы они помогли добиться конечного результата.

Пример рычага первого рода в организме людей и некоторых животных — голова. Она находится в равновесии на шее. Шея — центр вращения, сила мышц прилагается с одной стороны головы, сила сопротивления — с другой. Когда приложенная сила достаточно велика, голова наклоняется в сторону направления этой силы.

Точка опоры рычагов второго рода находится на одном конце рычага, а сила прикладывается к другому концу. Сила сопротивления возникает между силой, действующей на рычаг, и осью вращения.

Рычаги второго рода

Примеры рычагов второго рода — челюсти людей и животных, и клювы птиц. Являются ими и щипцы для орехов, а также декоративные щелкунчики. Щипцы чаще всего делают из металла, хотя иногда встречаются изделия и из других материалов, например из дерева. Щелкунчики — стилизованные щипцы, сделанные из дерева, и украшенные наподобие кукол. Раньше их использовали по прямому назначению, но сейчас это по большей части украшения. Чаще всего их делают в форме солдат, королей, и других фигурок. В США и Канаде такие фигурки часто используют как новогодние украшения. Считается, что щелкунчиков начали делать в лесистых районах Германии. Их там делают на продажу как сувениры и до сих пор. Сейчас для расщепления орехов чаще всего используют обычные щипцы, а не щелкунчиков. Такие щипцы похожи на щипцы для расщепления клешней крабов и омаров. Кстати, сами крабовые и омаровые клешни — тоже рычаги второго ряда, и работают по тому же принципу, что и щипцы для орехов.

Клешни этого краба — рычаги второго рода. Они нужны крабам для того, чтобы обороняться от других крабов. У некоторых видов крабов клешни также привлекают самок во время брачного периода.

Чеснокодавилка — еще один пример рычагов второго ряда. По устройству она похожа на щипцы для орехов. Ее часто используют в быту, хотя некоторые повара предпочитают мелко резать чеснок, и считают, что чеснокодавилка портит вкус чеснока. Другие, наоборот, пользуются только чеснокодавилкой, так как вкус чеснока при ее использовании усиливается.

Ступня людей и некоторых животных — тоже рычаг второго типа. Точка опоры в этом случае в районе пальцев, мышцы ноги прикладывают силу около пятки, а сила сопротивления — это наш вес. Этот «рычаг» позволяет нам держать равновесие, а также подниматься и опускаться на пальцах.

Другие примеры рычагов второго класса — тачки, тормоза в автомобиле и двери. Если толкнуть дверь рядом с осью вращения, то она вряд ли откроется, но если толкать как можно дальше от этой оси, то даже тяжелая дверь легко поддается. Именно поэтому ручки делают со стороны, противоположной расположению петель. Чтобы даже тяжелую дверь было легко открывать, ее можно сделать шире.

Открывалки для бутылок — тоже рычаги второго класса, особенно те, что не прикреплены к стене, как в некоторых барах и ресторанах. В некоторых перочинных ножах имеются маленькие открывалки; также популярны брелки-открывалки. Если под рукой нет открывалки, то иногда получается использовать подручные материалы, например нож или вилку. Сами открывалки можно в некоторых случаях использовать, чтобы поддеть закрученную крышку на банке — если сделать это удачно, то банка легче откроется. Иногда открывалки используют как рычаги первого класса. В этом случае открывалку закрепляют на крышке иначе и давят на нее снизу, а не сверху, как с рычагами второго рода.

Примеры рычагов третьего ранга

Рычаги третьего рода

Если поднимать рукой тяжелые предметы, сгибая локоть, то рука становится рычагом третьего рода. Во время бега и ходьбы, ноги тоже становятся рычагами. Точка опоры рычага в этом случае — в локтях и коленях. Если «продлить» руку инструментом, например бейсбольной битой или теннисной ракеткой, то опять получится рычаг третьего рода. Чтобы заставить этот рычаг двигаться, силу прикладывают возле центра вращения. При этом сопротивление образуется на другом конце. В случае с ракеткой и битой, сопротивление — в месте, где они соприкасаются с мячом. Удочка — тоже рычаг третьего рода, и сила прикладывается к ней в районе запястья.

Другие примеры рычагов третьего рода — молоток, и аналогичные инструменты, такие как лопаты, грабли, веники, и мухобойки. Некоторые инструменты состоят сразу из двух рычагов, действующих по направлению друг к другу. Так устроены, например, пинцет, степлер и щипцы.

Пример

Теперь давайте рассмотрим пример. Представим, что обычный человек среднего телосложения может поднять камень весом в 20 кг. Конечно, это будет нелегко, и придется сильно напрячь мышцы, но поднять такой камень вполне возможно. С другой стороны, маленький ребенок такой камень поднять не в состоянии. Если же дать ребенку достаточно длинный и прочный лом и научить его, как им пользоваться, то он справится с этой задачей, так как сила, нужная для того, чтобы поднять камень, намного уменьшится. Архимед говорил, что он может сдвинуть Землю, если встанет достаточно далеко от нее, и возьмет длинный рычаг. Это утверждение основано на таком же принципе. После того, как мы поднимем наш 20-ти-киллограммовый камень с помощью лома — рычага первого рода — мы можем погрузить его на тачку — рычаг второго рода — и отвезти, куда необходимо, поднимая за ручки руками — рычагами третьего рода.

Литература

Автор статьи: Kateryna Yuri

Вы затрудняетесь в переводе единицы измерения с одного языка на другой? Коллеги готовы вам помочь. Опубликуйте вопрос в TCTerms и в течение нескольких минут вы получите ответ.

www.translatorscafe.com