6ab-fizika

5	Uyga topshiriqlar
3 minut

Darsning borishi:
Oldingi mavzuda o'quvchilar oddiy mexanizmlarning barchasidan asosan kuchdan yutuq olish maqsadida foydalanishni o'rganib oldilar. Lekin bunda bajarilgan ish e'tiborga olinmaydi. Haqiqatan ham quduqdan suvni, domkrat bilan avtomobilni ko'tarish kerak bo'lganda faqat shunga kuch yetarmikan degan savolga javob qidiriladi. Shu sababli takrorlash jarayoni ohirida shu masala muammo tarzida beriladi. Takrorlash uchun beriladigan savollardan namunalar.
1. Blokda kuchlar qanday yo'nalgan va qanday munosabatda?
2. Panada kuch kattaligi nimaga bog'liq?
3. Lebyodkada kuchni cheksiz marta kuchaytirish mumkinmi?
4. Polispast nima?
Shundan so'ng darslikda keltirilgan usulda qiya tekislik, richag va ko'char blok misolida oddiy mexanizmlarda bajarilgan ishni hisoblash o'rganiladi. Mavzuni mustahkamlash maqsadida masala yechib ko'rsatiladi. O'quvchilar yechadigan masalani doskada an'anaviy usulda yoki guruhlarda ishlah, so'ngra tayyor yechimini doskada namoyish qilish mumkin.
Yuqorida ko'rilgan barcha mexanizmlar biror ishni bajarishda foydalaniladi. Ularda biz mexanizmlarning kuchdan yutuq berishi haqida gapirib o'tdik. Qiziq, ulardan qaysilari ishdan yutuq berar ekan? Yoki hammasimi?
Buni qiya tekislik misolida ko'raylik. Qiya tekislik bo'ylab yukni ko'tarishda bo'lishi ko'rsatilgan edi. Bunda yukni ko'tarishda kichik kuch talab qilinishi evaziga ko'p yo'l bosish zarur bo'ladi (1-rasm). Chunki S masofa h dan katta:

Bundan yukni qaysi yo'l bilan yuqoriga olib chiqmaylik, bajarilgan ishlar teng bo'lishi kelib chiqadi. Demak, qiya tekislik ishdan yutuq bermaydi. Balki richag ishdan yutuq berar? Rasmdan ko'rinadiki, richagning kichik yelkasiga qo'yilgan yukni S₂ masofaga siljitish uchun katta yelkaga qo'yilgan F₁ kuch S₁ masofani o'tishi kerak. Demak, richagda ham kuchdan olinadigan yutuq masofadan yutqazish evaziga bo'lar ekan. Bu holda quyidagicha bo'ladi (2-rasm).

1-rasm

2-rasm

Bajarilgan ish uchun F₁S₁ = F₂S₂ yoki A₁ = A₂. Richag ham boshqa mexanizm kabi ishdan yutuq bermaydi. Richag qonunini kashf etgandan so'ng juda ruhlanib ketgan Arximed «Menga tayanch nuqtasini bering, men Yerni ko'taraman» deb aytganligi haqida afsona bor. Nazariy jihatdan olganda juda uzun yelkali richag bilan Yer og'irligiga teng kuch hosil qilish mumkin. Lekin richagning kichik yelkali uchi Yerni 1 sm ga ko'targanda, katta yelkali uchi kosmosda shunday katta aylana yoyini o'tishi kerakki, buning uchun Arximed 1 m/s tezlik bilan yursa, million yil kerak bo'lar edi!
Xuddi shunday yo'l bilan ko'char blok ham ishdan yutuq bermasligini isbotlash mumkin. Bunda yukni h balandlikka ko'tarish uchun blokdan o'tgan arqon uchini 2h masofaga ko'tarish zarur bo'ladi (3-rasm). Ko'char blokda kuchdan 2 marta yutuq olinsa-da, masofadan 2 marta yutqiziladi. Natijada ko'char blok ham ishdan yutuq bermaydi.

3-rasm

Shunga o'xshash yo'llar bilan boshqa oddiy mexanizimlar ham ishdan yutuq bermasligini isbotlash mumkin.