Практическая работа 1.
Изучение рычага скорости (руки человека)
Приборы и материалы: линейка, рентгеновский снимок руки (рисунок) или модели скелетов .
Рассмотрите собственную руку или рентгеновский снимок. Локоть – точка опоры этого рычага.
Практическая работа 2.
Изучение применения «золотого» правила механики при письме ручкой или рисовании.
Приборы и материалы: линейка, ручка, рука человека.
Возьмите ручку, пишите что-нибудь или рисуйте и наблюдайте за ручкой и движением пальцев.
Скоро вы обнаружите, что ручка – это рычаг, найдите точку опоры, оцените плечи и убедитесь, что и в этом случае вы проигрываете в силе, но выигрываете в скорости и в расстоянии.
Одна из сил (F1) приложена к ладони. Плечо этой силы (r1) – расстояние от локтя примерно до середины ладони.
Вторая сила (F2) – это сила напряжения бицепса, который прикреплен к рычагу совсем недалеко от локтя. Плечо второй силы (r2) намного меньше плеча первой.
Ход выполнения работы
1. Возьмите линейку и измерьте плечи сил на собственной конечности или на рентгеновском снимке. Место соединения бицепса и кости-рычага хорошо прощупывается, и оцените расстояние от локтя до этого места.
2. Повторите измерения.
3. Результаты измерения занесите в таблицу.
Собственно при письме сила трения грифеля о бумагу невелика, так что мышцы пальцев не слишком напрягаются. Но есть такие виды работ, когда пальцы должны работать вовсю, преодолевая значительные силы, и при этом совершать движения исключительной точности: пальцы хирурга, музыканта, мастеров - рукоделов и т.д.
Ход выполнения работы
1. Возьмите линейку и измерьте плечи сил на собственной конечности или на рентгеновском снимке.
2. Повторите измерения.
3. Результаты измерения занесите в таблицу.
4. Определите, на сколько сантиметров (миллиметров) сокращаются ваши мышцы при письме, допустим при написании слова «физика».
5. Сделайте вывод.
4. Сделайте вывод.
Подумайте над полученным:
Отношение плечей приблизительно равно 8-10. Значит, в силе мы проигрываем в 8-10 раз.
Сила напряжения бицепса в 8-10 раз больше, чем сила давления груза на ладонь. Вот так природа!
Проигрываем в силе, а потом ломаем голову, как бы выиграть с помощью всяких хитроумных приспособлений.
Проигрывая в силе, выигрываем в расстоянии и в скорости в 8-10 раз. Мышца (бицепс) сокращается на 1 см, а ладонь при этом поднимает груз на 8-10 см. Так что сила напряжения наших мышц примерно в 10 раз больше, чем внешние силы, которые мы преодолеваем, зато в целом мы во столько же раз быстрее перемещаемся, чем наши мышцы.