Естествознание 11 класс (Урок№4 - От законов механики к механическим устройствам.)
Естествознание 11 класс (Урок№4 - От законов механики к механическим устройствам.) Зачем нужны механические устройства? Механические устройства появились еще до окончательного формирования науки механики, начиная от создания жилищ, мельниц, заканчивая различными средствами для передвижения, которые в настоящее время заменяют уже робототехническими механизмами. Как же, не зная научных теорий и закономерностей человек это осуществлял? И надо ли их знать и уметь использовать, чтобы жить в современном мире? Цель: - осознать роль основных законов механики, силы трения для создания и использования механических устройств в жизни человека. Задачи: - понять смысл термина «редуктор»; - осознать значимость понятий «рычаг», «сила трения», «устойчивое равновесие» с позиции критериев научного знания; - осмыслить ценность достижений науки в практической деятельности человека. мы узнаем: - какому фундаментальному закону подчиняется действие простейших механических устройств рычагов и редукторов; - какова роль силы трения в механических устройствах; - что такое проблема устойчивости и в чем ее значение; мы научимся: - устанавливать причинно-следственные связи на основе анализа изученной информации об основных законах механики и простейших механических устройствах; мы сможем: - осознать необходимость изучения фундаментальных законов для рационального природопользования; - уметь соотносить известную информацию с новой информацией о принципах работы механических устройств. О том, как усилить воздействие, человек задумывался с давних времен, создавая соответствующие механизмы. Однако, во сколько раз мы выигрываем в силе, во столько раз проигрываем в расстоянии. Это утверждение называют золотым правилом механики. Общность этого правила обусловлена одним из фундаментальных законов природы – законом сохранения энергии. Если энергия устройства изменяется, то работа на выходе устройства может быть, как больше, так и меньше работы на входе. Во всех реальных механизмах, помимо всего прочего, часть механической энергии переходит в тепло в силу наличия трения между подвижными элементами. Устройства, замедляющие или ускоряющие вращения валов, называются редукторами. В любом редукторе действует сила трения, ухудшающая его работу. Но и без этой силы многие механизмы не смогли бы функционировать. Одной из важных прикладных задач механики является исследование устойчивости различных конструкций. Любая неподвижная конструкция находится в положении механического равновесия. Выводы: Механические устройства облегчают жизнь человека с древних времен. Сила трения играет важную роль при механическом движении. Её можно увеличивать или уменьшать для достижения необходимого эффекта. При проектировании различных сооружений обязательно решается задача на механическую устойчивость. Конструкции должны находиться в состоянии устойчивого положения равновесия при изменении множества факторов, действующих в процессе эксплуатации. Фундаментальные законы механики Золотое правило механики: во сколько раз мы выигрываем в силе, во столько раз проигрываем в расстоянии. Закон сохранения энергии: полная механическая энергия замкнутой системы тел, взаимодействующих силами тяготения и упругости, остается неизменной. Под полной механической энергией понимаем сумму кинетической и потенциальной энергий тел, составляющих систему. характеризует движущиеся тела, потенциальная энергия – взаимодействующие тела. Кинетическая энергия – энергия движущегося тела. Потенциальная энергия – энергия взаимодействующих тел или частей одного и того же тела. Обе энергии изменяются только в результате взаимодействия тел, при котором действующие на тела силы совершают , отличную от нуля.
Естествознание 11 класс (Урок№4 - От законов механики к механическим устройствам.) Зачем нужны механические устройства? Механические устройства появились еще до окончательного формирования науки механики, начиная от создания жилищ, мельниц, заканчивая различными средствами для передвижения, которые в настоящее время заменяют уже робототехническими механизмами. Как же, не зная научных теорий и закономерностей человек это осуществлял? И надо ли их знать и уметь использовать, чтобы жить в современном мире? Цель: - осознать роль основных законов механики, силы трения для создания и использования механических устройств в жизни человека. Задачи: - понять смысл термина «редуктор»; - осознать значимость понятий «рычаг», «сила трения», «устойчивое равновесие» с позиции критериев научного знания; - осмыслить ценность достижений науки в практической деятельности человека. мы узнаем: - какому фундаментальному закону подчиняется действие простейших механических устройств рычагов и редукторов; - какова роль силы трения в механических устройствах; - что такое проблема устойчивости и в чем ее значение; мы научимся: - устанавливать причинно-следственные связи на основе анализа изученной информации об основных законах механики и простейших механических устройствах; мы сможем: - осознать необходимость изучения фундаментальных законов для рационального природопользования; - уметь соотносить известную информацию с новой информацией о принципах работы механических устройств. О том, как усилить воздействие, человек задумывался с давних времен, создавая соответствующие механизмы. Однако, во сколько раз мы выигрываем в силе, во столько раз проигрываем в расстоянии. Это утверждение называют золотым правилом механики. Общность этого правила обусловлена одним из фундаментальных законов природы – законом сохранения энергии. Если энергия устройства изменяется, то работа на выходе устройства может быть, как больше, так и меньше работы на входе. Во всех реальных механизмах, помимо всего прочего, часть механической энергии переходит в тепло в силу наличия трения между подвижными элементами. Устройства, замедляющие или ускоряющие вращения валов, называются редукторами. В любом редукторе действует сила трения, ухудшающая его работу. Но и без этой силы многие механизмы не смогли бы функционировать. Одной из важных прикладных задач механики является исследование устойчивости различных конструкций. Любая неподвижная конструкция находится в положении механического равновесия. Выводы: Механические устройства облегчают жизнь человека с древних времен. Сила трения играет важную роль при механическом движении. Её можно увеличивать или уменьшать для достижения необходимого эффекта. При проектировании различных сооружений обязательно решается задача на механическую устойчивость. Конструкции должны находиться в состоянии устойчивого положения равновесия при изменении множества факторов, действующих в процессе эксплуатации. Фундаментальные законы механики Золотое правило механики: во сколько раз мы выигрываем в силе, во столько раз проигрываем в расстоянии. Закон сохранения энергии: полная механическая энергия замкнутой системы тел, взаимодействующих силами тяготения и упругости, остается неизменной. Под полной механической энергией понимаем сумму кинетической и потенциальной энергий тел, составляющих систему. характеризует движущиеся тела, потенциальная энергия – взаимодействующие тела. Кинетическая энергия – энергия движущегося тела. Потенциальная энергия – энергия взаимодействующих тел или частей одного и того же тела. Обе энергии изменяются только в результате взаимодействия тел, при котором действующие на тела силы совершают , отличную от нуля.