Рычаг — тренажёр для 7 класса
Рычаг — это простейший механизм, который помогает поднимать тяжёлое малым усилием. Качели, лом, ножницы — всё это рычаги. Правило: сила, умноженная на плечо, должна быть одинаковой с обеих сторон. В тренажёре задачи построены на применении этого правила.
Что проверяет эта тема
- Понимать, что такое плечо силы.
- Применять правило F₁ · l₁ = F₂ · l₂.
- Находить силу или плечо из формулы.
- Понимать, зачем рычаг облегчает работу.
Формулы и правила
| Что ищем | Формула | Обозначения |
|---|---|---|
| Правило рычага | $F₁ \cdot l₁ = F₂ \cdot l₂$ | F₁ — сила слева, l₁ — плечо слева, F₂ и l₂ — справа. |
| Плечо силы | l = длина перпендикуляра | Кратчайшее расстояние от оси вращения до линии действия силы. |
Разбор задачи по шагам
Задача: На левое плечо рычага длиной 2 м действует сила 100 Н. Какое плечо должно быть справа, чтобы уравновесить силой 400 Н?
Шаг 1. Записываем правило рычага. F₁ · l₁ = F₂ · l₂. Почему: Рычаг в равновесии, когда моменты сил равны.
Шаг 2. Подставляем. 100 · 2 = 400 · l₂.
Шаг 3. Выражаем l₂. l₂ = 200 / 400 = 0,5 м.
Шаг 4. Записываем ответ. l₂ = 0,5 м.
Шаг 5. Проверяем смысл. Сила больше в 4 раза — плечо меньше в 4 раза. Так и должно быть.
Ещё один разбор
Задача. На плечо $1.49$ м действует $303$ Н. Какая сила на плече $0.18$ м уравновесит рычаг (Н)?
Ответ: 2508.17
Типичные ошибки
Почему: Кажется, что это одно и то же
Как проверить: Плечо — это расстояние от оси вращения до силы, а не длина всего рычага.
Почему: Пишут F₁/F₂ = l₁/l₂
Как проверить: Правило: F₁ · l₁ = F₂ · l₂. Сила и плечо умножаются, а не делятся.
Почему: Подставляют см и м
Как проверить: Оба плеча — в одних единицах (м или см). Приводите к одной.
Типы задач в тренажёре
В тренажёре:
- Найти силу по правилу рычага.
- Найти плечо (как в примере).
- Задачи с реальными примерами (качели, лом).
- Найти равновесие.
Ответ проверяется сразу.
Кому и когда это нужно
Тема изучается в 7 классе. В ОГЭ по физике — задание № 3.
Родителям: объясните на качелях. Взрослый садится ближе к центру, ребёнок — дальше. Так силы уравновешиваются. Правило рычага работает всегда.
Частые вопросы
Почему рычаг облегчает работу?
Он не уменьшает работу (A = F·s), но позволяет приложить меньшую силу за большее расстояние. Работа одна и та же.
Что такое «золотое правило механики»?
Во сколько раз выигрываешь в силе — во столько раз проигрываешь в расстоянии. Ни один механизм не уменьшает работу.
Примеры задач
Готовы попробовать свои силы?
В тренажёре задачи проверяются автоматически, а после ошибки показывается пошаговое решение.
Перейти к задачам