Máy cơ đơn giản [hay máy đơn giản] là một loai thiết bị cơ học dùng để thay đổi hướng hoặc độ lớn của lực.[2] Nó là những mô hình đơn giản nhất để sử dụng những lợi thế của cơ học để tăng độ lớn của lực sản sinh ra và giảm độ lớn của lực tác dụng lên.[3] Có 6 máy đơn giản được đề cập đến trong thời kỳ Phục Hưng:[4]
Mỗi máy cơ đơn giản chỉ cần một lực tác dụng duy nhất để sinh ra một lực mới. Trong điều kiện lý tưởng không có ma sát thì lực sinh ra bằng hoặc tỉ lệ với lực tác dụng lên máy đơn giản đó. Nếu lực sinh ra lớn hơn lực tác động thì quãng đường vật di chuyển sẽ nhỏ hơn quãng đường lực di chuyển theo tỉ lệ nghịch, từ đó phát minh ra 'công cơ học', rồi phát minh ra 'Định luật bảo toàn công cơ học'.[3][5][6][7]
Các ý tưởng về máy đơn giản bắt nguồn từ nhà triết học Hy Lạp cổ đại Archimedes vào khoảng thế kỉ 3 TCN, ông đã phát minh ra ba loại máy đơn giản đầu tiên là: ròng rọc, đòn bẩy và đinh ốc.[3][8] Do phát minh ra đòn bẩy, ông cũng đã có một câu nói rất nổi tiếng: "Hãy cho tôi một điểm tựa, tôi có thể sẽ nhấc bổng Trái Đất này lên!".[9]
"Khi ta thực hiện công trực tiếp vào một vật thì công đó luôn không đổi khi sử dụng bất kỳ một máy cơ đơn giản nào. Công thực hiện phụ thuộc vào hai yếu tố là lực tác dụng và quãng đường lực đi theo tỉ lệ thuận". Trên thực tế công thực hiện khi sử dụng máy cơ đơn giản sẽ lớn hơn công thực hiện trực tiếp do phải thực hiện thêm công để thắng ma sát.
Một máy đơn giản sử dụng một lực tác dụng để chống lại một lực tải.
Nếu bỏ qua ma sát thì công do lực này sinh ra trên vật đúng bằng công của tải. Hệ thức này như sau:[10][11]
F P = h l {\displaystyle {\frac {F}{P}}={\frac {h}{l}}}Trong đó:
- F là lực tác dụng vào vật [tính theo N].
- h là chiều cao của máy cơ đơn giản [tính theo m].
- P là trọng lượng của vật [tính theo N].
- l là chiều dài máy cơ đơn giản [tính theo m].
Tỉ số giữa lực tải [lực cần tác dụng lên vật, còn gọi là công toàn phần] và lực do con người sinh ra [công có ích] được gọi là hiệu suất cơ học [mechanical advantage]:[12]
H = A i A t p × 100 % {\displaystyle H={\frac {\mathit {A_{i}}}{\mathit {A_{t}p}}}\times 100\%}Trong đó:
- H là hiệu suất của máy cơ đơn giản [tính theo % hoặc không theo %].
- Ai là công có ích [Ai = P.h, tính theo J].
- Atp là công toàn phần [Atp = F.l, tính theo J].
- ^ Chambers, Ephraim [1728], “Table of Mechanicks”, Cyclopædia, A Useful Dictionary of Arts and Sciences, London, England, 2, tr. 528, Plate 11.
- ^ Paul, Akshoy; Roy, Pijush; Mukherjee, Sanchayan [2005], Mechanical sciences: engineering mechanics and strength of materials, Prentice Hall of India, tr. 215, ISBN 978-81-203-2611-8.
- ^ a b c Asimov, Isaac [1988], Understanding Physics, New York: Barnes & Noble, tr. 88, ISBN 978-0-88029-251-1.
- ^ Anderson, William Ballantyne [1914]. Physics for Technical Students: Mechanics and Heat. New York: McGraw Hill. tr. 112–22. Truy cập ngày 11 tháng 5 năm 2008.
- ^ Compound machines, University of Virginia Physics Department, truy cập ngày 11 tháng 6 năm 2010.
- ^ Usher, Abbott Payson [1988]. A History of Mechanical Inventions. US: Courier Dover Publications. tr. 98. ISBN 978-0-486-25593-4.
- ^ Wallenstein, Andrew [tháng 6 năm 2002]. Foundations of cognitive support: Toward abstract patterns of usefulness. Springer. tr. 136. Truy cập ngày 21 tháng 5 năm 2008. Đã bỏ qua tham số không rõ |booktitle= [trợ giúp]
- ^ Chiu, Y.C. [2010], An introduction to the History of Project Management, Delft: Eburon Academic Publishers, tr. 42, ISBN 978-90-5972-437-2
- ^ Câu nói bởi Pappus of Alexandria trong Synagoge, quyển VIII
- ^ Rao, S.; Durgaiah, R. [2005]. Engineering Mechanics. Universities Press. tr. 80. ISBN 978-81-7371-543-3.
- ^ Goyal, M.C.; Raghuvanshee, G.S. [2011]. Engineering Mechanics. PHI Learning. tr. 212. ISBN 978-81-203-4327-6.
- ^ Avison, John [2014]. The World of Physics. Nelson Thornes. tr. 110. ISBN 978-0-17-438733-6.
| Wikimedia Commons có thêm hình ảnh và phương tiện truyền tải về Máy cơ đơn giản. |
Lấy từ “//vi.wikipedia.org/w/index.php?title=Máy_cơ_đơn_giản&oldid=67496542”
Đáp án:
Câu 1:
a,
-Các loại máy cơ đơn giản thường gặp:
+ Đòn bẩy.
+ Đòn bẩy: Bập bênh, búa nhổ đinh, kéo, xe cút kít, máy mài.
+ Mặt phẳng nghiêng: Dùng một tấm ván để đưa một xe máy từ sân lên sàn nhà, … [ ...
+ Ròng rọc cố định: Sử dụng ở đỉnh cột cờ, …
+ Ròng rọc động: Sử dụng ở các xưởng thi công, …
b,-Để kéo lá cờ lên đỉnh trụ cờ, người ta sử dụng ròng rọc cố định
-Để đưa 1 lốp xe nặng từ mặt đất lên sàn xe oto, người ta sử dụng mặt phẳng nghiêng
-Để nhổ cái đinh = búa tay, ng ta sử dụng đòn bẩy.
Chúc bạn học tốt ^^
[Đừng quên bc câu tl hay nhất nếu bạn thấy hay nha]
Giải thích các bước giải:
09:53:1108/01/2021
Các máy cơ đơn giản mà trong thực tế người ta thường sử dụng như tấm ván đặt nghiêng, xà beng, ròng rọc,...các máy cơ đơn giản này có tác dụng giúp con người dễ dàng di chuyển hoặc nâng các vật lên cao.
Chúng ta cùng tìm hiểu chi tiết Máy cơ đơn giản là gì? Có tác dụng gì? Giúp ích gì cho con người và ví dụ minh họa trong thực tế qua bài viết này.
I. Kéo vật lên theo phương thẳng đứng
- Khi kéo vật lên theo phương thẳng đứng cần phải dùng lực ít nhất bằng trọng lượng của vật.
- Khi kéo vật theo phương thẳng đứng sẽ gây khó khăn vì phải tập trung nhiề người và tư thế kéo không thuận lợi, dễ ngã.
II. Các máy cơ đơn giản
• Trong thực tế, người ta sử dụng các dụng cụ như tấm ván đặt nghiêng, xà beng, ròng rọc,... để di chuyển hoặc nâng các vật lên cao một cách dễ dàng, những dụng cụ này được gọi là các máy cơ đơn giản.
• Có ba loại máy cơ đơn giản là: Mặt phẳng nghiêng, ròng rọc và đòn bẩy.
- Mặt phẳng nghiêng là một tấm ván đặt nghiêng dùng đưa vật nặng lên cao.
- Hệ thống gồm một xà beng tỳ trên điểm tựa cố định dùng để bẩy vật nặng gọi là đòn bẩy.
- Ròng rọc là bánh xe có rãnh ở giữa để luồn dây kéo vật lên, hệ thống nhiều ròng rọc ghép với nhau cho lợi nhiều lần về lực gọi là palăng.
Như vậy, qua nội dung trên ta có thể trả lời được những câu hỏi sau:
→ Máy cơ đơn giản là gì? Là các dụng cụ như mặt phẳng nghiêng, ròng rọc, đòn bảy,...
→ Máy cơ đơn giản có tác dụng gì? Máy cơ đơn giản có tác dụng làm thay đổi độ lớn của lực [tốn ít lực hơn để nâng hoặc di chuyển vật].
→ Máy cơ đơn giản giúp ích gì cho con người? Máy cơ đơn giản giúp con người tốn ít lực hơn [trọng lượng của vật] để nâng hoặc di chuyển vật.
• Ví dụ minh họa về máy cơ đơn giản các em thường gặp trong thực tế như:
- Mặt phẳng nghiêng: Dùng để đẩy xe vào nhà khi thềm nhà cao hơn mặt đường.
- Ròng rọc: Dùng để kéo gạch, vữa từ mặt đất lên các tầng cao trong xây dựng
III. Vận dụng Máy cơ đơn giản
* Câu C4 trang 43 SGK Vật Lý 6: Chọn từ thích hợp trong dấu ngoặc để điền vào chỗ trống trong các câu sau:
a] Máy cơ đơn giản là những dụng cụ giúp thực hiện công việc [1]…hơn [nhanh/dễ dàng]
b] Mặt phẳng nghiêng, đòn bẩy, ròng rọc là [2] ... [palăng / máy cơ đơn giản].
* Lời giải:
a] Máy cơ đơn giản, đòn bẩy, ròng giúp thực hiện công việc [1] dễ dàng hơn.
b] Mặt phẳng nghiêng, đòn bẩy, ròng rọc là [2] máy cơ đơn giản.
* Câu C5 trang 43 SGK Vật Lý 6: Nếu khối lượng của ống bêtông là 200kg và lực kéo của mỗi người trong hình 13.2 là 400N thì những người này có kéo được ống bê tông lên không? Vì sao?
* Lời giải:
- Lực kéo tổng cộng của 4 người là: 400.4 = 1600 [N].
- Trọng lượng của ống bêtông là: P = l0m = 10.200 = 2000 [N].
Ta thấy lực kéo nhỏ hơn trọng lượng của vật [1600N < 2000N] nên 4 người không thể kéo bêtông thẳng lên được.
* Câu C6 trang 43 SGK Vật Lý 6: Tìm những thí dụ sử dụng máy cơ đơn giản trong cuộc sống.
* Lời giải:
Các ví dụ như:
- Đòn bẩy: Búa nhổ đinh.
- Xà beng: để bẩy những vật nặng.
- Ròng rọc được sử dụng ở đỉnh cột cờ của trường để kéo lá cờ lên cao.
- Mặt phẳng nghiêng: lăn bằng tay một thùng phi nặng trên tấm vấn từ mặt đường lên xe tải bằng mặt phẳng nghiêng.
Hy vọng qua bài viết về các máy cơ đơn giản các em đã hiểu được ý nghĩa của nó trong thực tế. Các máy cơ đơn giản này giúp ích cho con người trong việc di chuyển và nâng vật lên nhưng tốn ít lực hơn trọng lượng của vật.