Уборка

Знаеш ли ты? В любой работе, которая требует применения силы, на помощь приходят различные подручные средства.

Например, для того, чтобы убрать осенние листья с пришкольного участка, потребуется метла и грабли.

Рука, использующая подобный инвентарь, представляет собой целый механизм, который в физике носит название - рычаг. Рычагом может служить любой удлиненный предмет (палка, доска, ручка), вращающаяся относительно точки опоры. Точкой опоры (вращения) является та рука, которая удерживает грабли выше относительно другой. Усилия придаются нижней рукой в момент движения граблей от себя и к себе. Листьям оказывается сопротивление со стороны зубьев граблей.
В физике различают три рода рычагов. Их разделение основано на различиях в местоположении точки опоры, сил приложения и сопротивления.
Классическим примером рычага первого рода являются качели, которые представлены доской, на концах которой сидят и двигают их вниз-вверх относительно центра.

В этом случае точка опоры располагается в центре, приложение силы и сопротивление ей находятся на противоположных концах.

В рычагах второго рода точка вращения с рядом располагающейся силой сопротивления расположены на одном конце, на другом конце прикладывается сила. К этому роду рычагов можно отнести автомобильные тормоза, ступни человеческих ног, двери.

Если приложить силу к двери вблизи точки вращения, дверь, скорее всего не откроется.

Чем дальше от оси вращения будет приложена сила, тем легче будет открыть даже самую тяжелую дверь.

У рычагов третьего рода вместо силы сопротивления рядом с осью вращения находится приложенная сила, а сопротивление будет работать на противоположном конце. Именно грабли и метёлки являются примерами рычагов третьего рода. Сюда же относят лопаты, мухобойки, удочки. 

СОВМЕСТИТЕ ПОЛЕЗНОЕ С ПРИЯТНЫМ!

Цель

Продемонстрировать преимущества использования рычага третьего рода.

Материалы

• 12 листков бумаги (например, вырванных из блокнота)
  
• Метла
• Таймер
• Помощник

Ход работы

1. Скомкайте листки бумаги до размеров кулака.
2. Положите 2 скомканных листка рядом друг с другом на пол.
3. На расстоянии 2 шага или больше положите на пол ещё 2 скомканных листка.
4. Повторите шаг 3 четыре раза, случайным образом разбрасывая пары скомканных листков по полу.
5. Как только вы закончили разбрасывать бумагу, попросите вашего помощника засечь время, за которое вы соберёте по одному листку из каждой пары, складывая их в кучу на полу. Запишите время, за которое вы соберёте листки в кучу.
6. Снова попросите помощника засечь время, и используйте метлу, чтобы смести оставшиеся листки в кучу.
7. Сравните время, которое понадобилось на сбор листков руками, и время, затраченное на подметание.

Результаты

Сбор скомканных листков вручную требует больше времени, чем подметание.

Почему?

Метла, как и грабли — рычаг третьего рода.

С помощью метлы вы можете достать объекты на большем расстоянии (скомканные листки) и сметать их, вместо того чтобы подходить к каждому объекту и наклоняться, чтобы поднять его.

Другое преимущество метлы и грабель в том, что щетина и зубья имеют довольно большую ширину, и одним движением вы можете переместить больше объектов, чем просто рукой.

Метла не только экономит время, но и экономит силы, поскольку наклоняться и поднимать скомканные листки по одному гораздо утомительнее. 

ЕЩЁ ЗАНИМАТЕЛЬНЫЕ ФАКТЫ О РЫЧАГАХ! 

С помощью рычага третьего рода можно поиграть в интересную игру.

Для этого возьмите линейку, длина которой 1 м. К одному из концов линейки привяжите веревку. К другому концу веревки - металлическое кольцо, диаметром 6 см. На пол установите бутылку. Расположите руки на линейке максимально близко к свободному кольцу. Кольцо, привязанное к линейке, должно располагаться точно над горлышком бутылки. Используя данную конструкцию, попробуйте надеть кольцо на бутылку.

Игра будет интересной и занимательной, если включить ее в эстафету.

По материалам книги Дженис Ванклив "Большая книга Научных развлечений"

 

***