Исследуем механизм "Рычаг. Виды рычагов

Вам понадобится

• приборы:
• - прибор для измерения длины;
• - калькулятор.
• математические и физические формулы и понятия:
• - закон сохранения энергии;
• - определение плеча рычага;
• - определение силы;
• - свойства подобных треугольников;
• - вес груза, который необходимо переместить.

Инструкция

Начертите схему рычага, обозначив на ней силы F1 и F2, действующие на оба его плеча. Обозначьте плечи рычага как D1 и D2. Плечи обозначаются от точки опоры до точки приложения силы. На схеме постройте 2 прямоугольных , их катетами будет являться расстояние, на которое необходимо переместить одно плечо рычага и на которое переместится при этом плечо и собственно плечи рычага, а гипотенузой - расстояние между точкой приложения силы и точкой опоры. У вас получатся подобные , поскольку в случае приложения силы к одному второе отклонится от исходной горизонтали на точно такой же угол, что и первое.

Вычислите расстояние, на которое необходимо переместить рычаг. Если вам дан реальный рычаг, который необходимо переместить на реальное расстояние, просто измерьте длину нужного отрезка с помощью или рулетки. Обозначьте это расстояние как Δh1.

Вычислите работу, которую должна совершить сила F1, чтобы передвинуть рычаг на нужное вам расстояние. Работа вычисляется A=F*Δh, В данном случае будет выглядеть как А1=F1*Δh1, где F1 - сила, действующая на первое плечо, а Δh1- уже известное вам расстояние. По той же самой вычислите работу, которую должна совершить сила, действующая на второе плечо рычага. Эта формула будет выглядеть как A2=F2*Δh2.

Вспомните закон сохранения энергии для замкнутой . Работа, которую совершает сила, действующая на первое плечо рычага, должна быть равна той, которую совершает противодействующая ей сила на втором плече рычага. То есть получается, что А1=А2, а F1*Δh1= F2*Δh2.

Вспомните соотношения сторон в . Отношение катетов одного из них равно отношению катетов другого, то есть Δh1/Δh2=D1/D2, где D - длина одного и другого плеча. Заменив соотношения на равные им в соответствующих формулах, получаем следующее равенство:F1*D1=F2*D2.

Вычислите передаточное число I. Оно равно отношению нагрузки и приложенной силы для ее перемещения, то есть i=F1/F2=D1/D2.

Операционный рычаг , или производственный леверидж, необходим для управления прибылью и основан на улучшении соотношения переменных и постоянных расходов. Он показывает степень чувствительности прибыли к изменениям объема реализации, цены продукции и издержек. С помощью операционного рычаг а можно прогнозировать величину прибыли, зная возможное изменение данных показателей.

Вам понадобится

• - калькулятор;
• - знания бухгалтерского учета и финансового анализа.

Инструкция

Расчет операционного рычаг а необходимо начинать с распределения затрат на постоянные и переменные. Такой механизм подразделения издержек получил название маржинального метода. На постоянные затраты изменение объема производства не оказывает никакого влияния. К ним относятся амортизация, арендная плата, расходы на коммунальные услуги. Переменные затраты находятся в прямой зависимости от объемов производства. Среди них можно выделить расходы на сырье и материалы.

Можно выделить три основные составляющие операционного рычаг а: цена, переменные и постоянные затраты. Эти показатели связаны с объемом продаж. Их изменение прямо или косвенно влияет на объем продаж и выручку. Изменение выручки, за счет каждой составляющей, по-разному влияет на динамику прибыли. Грамотное управление перечисленными показателями позволяет обеспечивать величину операционного рычаг а на приемлемом для предприятия уровне.

Ценовой операционный рычаг показывает, на изменится прибыль при изменении выручки на 1%. Если на предприятии отмечается высокий уровень операционного рычаг а, то даже небольшое изменение объема производства в значительной мере сказывается на величине прибыли. В этом случае расчета следующим образом: ОРц= (Выручка/прибыль)*100%. Выручка представляет собой сумму прибыли, постоянных и переменных затрат.

Так же можно рассчитать операционный рычаг , или операционный , по объему реализации продукции. Он рассчитывается по формуле: ОРv = (Валовая маржа/Прибыль)*100%. Валовая маржа представляет собой разность между выручкой от реализации и переменными затратами.

Операционный рычаг по переменным затратам представляет собой отношение переменных затрат к прибыли, выраженное в процентах. Он показывает, на сколько процентов изменится прибыль при изменении переменных затрат на 1 %. Таким же образом можно рассчитать операционный рычаг по постоянным затратам.

Действие операционного левериджа заключается в том, что любое большее изменение выручки от продаж порождает еще большее изменение прибыли. Операционный рычаг – это показатель, отражающий во сколько раз темпы изменения прибыли опережают темпы изменения выручки. Чем меньше уровень постоянных затрат, тем меньше сила воздействия операционного рычаг а.

Видео по теме

Связанная статья

Источники:

• операционный рычаг рассчитать

Финансовый рычаг (или финансовый леверидж) отражает отношение заемного капитала к собственным средствам компании. Чем меньше его значение, тем более устойчивым считается положение компании, а ее деятельность является менее рисковой.

Понятие финансового рычага и его экономический смысл

Любая коммерческая деятельность сопряжена с определенными рисками. Если они определяются структурой источников капитала, то относятся к группе финансовых рисков. Важнейшей их характеристикой является отношение собственных средств к заемным. Ведь привлечение внешнего финансирования сопряжено с выплатой процентов за его использование. Поэтому при негативных экономических показателях (например, при снижении объема продаж, кадровых проблемах и пр.) у компании может возникнуть непосильная долговая нагрузка. При этом увеличится цена за дополнительно привлекаемый капитал.

Финансовый возникает при условии использования компании заемных средств. Нормальной считается ситуация, при которой плата за заемный капитал меньше прибыли, которую он приносит. При суммировании этой дополнительной прибыли с полученным от собственного капитала доходом отмечается увеличение рентабельности.

На товарном и фондовом рынке финансовый рычаг представляет из себя маржинальные требования, т.е. отношение суммы депозита к суммарной стоимости сделки. Такое соотношение именуется кредитным плечом.

Коэффициент финансового рычага прямо пропорционален финансовому риску предприятия и отражает долю заемных средств в финансировании. Он рассчитывается как отношение суммы долгосрочных и краткосрочных обязательств к собственным средствам компании.

Его расчет необходим для контроля за структурой источников средств. Нормальное значение для данного показателя составляет от 0.5 до 0.8. Высокое значение коэффициента могут позволить себе компании, которые обладают стабильной и хорошо прогнозируемой динамикой финансовых показателей, а также предприятия с высокой долей ликвидных активов - торговые, сбытовые, банковские.

Эффективность заемного капитала во многом зависит от рентабельности активов и кредитной процентной ставки. Если рентабельность ниже ставки, то заемный капитал использовать невыгодно.

Расчет эффекта финансового рычага

Для определения корреляции между финансовым рычагом и рентабельностью собственного капитала применяется показатель, получивший название эффект финансового рычага. Его сущность состоит в том, что он отражает насколько процентов прирастает собственный капитал при использовании заимствований.

Возникает эффект финансового рычага вследствие разницы между рентабельностью активов и стоимостью заемных средств. Для его расчета используется многофакторная модель.

Формула расчета выглядит следующим образом DFL = (ROAEBIT-WACLC) * (1-TRP/100) * LC/EC. В этой формуле ROAEBIT - рентабельность активов, рассчитанных через прибыль до уплаты процентов и налогов (EBIT), %; WACLC - средневзвешенная цена заемного капитала, %; EC - среднегодовая сумма собственного капитала; LC - среднегодовая сумма заемного капитала; RP - ставка налога на прибыль, %. Рекомендуемое значение данного показателя находится в диапазоне от 0.33 до 0.5.

28 апреля в школе будет проходить научно-практическая конференция НОУ "Спектр".

Немного истории
Давным-давно, еще в 2005 году мы с моими учениками в школе организовали научное общество "Пифагорёнок", где занимались различной деятельностью от разбора олимпиадных задач, до исследовательских работ. Ежегодно, привлекая и других математиков школы, проводили конференции, затем вывозили ребят на конференции в Нальчик. Ежегодно наши ребята занимали призовые места на республиканских конкурсах. Все было как надо, у нас был свой устав, программа, требования. В конце года подводили итоги и каждому члену НОУ присваивались академические звания:

• «почетный академик» - победителям и призерам международных и российских, республиканских предметных олимпиад, смотров, конкурсов;
• «академик» - призерам областных и городских предметных олимпиад, конкурсов, смотров;
• «магистр» - победителям школьных олимпиад, смотров, конкурсов;
• «бакалавр» - призерам школьных олимпиад, смотров, конкурсов.

О нашем обществе тогда знали все. Гудели. На конференции в Нальчике как-то нам сказали, что не могут нам каждый раз давать призовые места, не вести много работ на конкурс. Что тоже сыграло свою роль. Когда член жюри, республиканского конкурса, при детях говорит "Ваши работы самые лучшие, но мы не можем дать больше одного места" ....
http://alfusja-bahova.ucoz.ru/index/nou_quot_pifagorenok_quot/0-5
Кстати, все ребята, которые тогда занимались в научном обществе без труда поступили в лучшие технические ВУЗы Москвы и Питера, на данный момент закончили успешно университеты. А одну девочку оставили в университете в Питере (не могу сейчас точно назвать названия вузов). Горжусь своими ребятами.

Но всему приходит конец. И нашему НОУ тоже. За эту работу мне никто ничего не оплачивал, а как только стали за это платить, "такая корова нужна самому", выяснилось, что "Пифагорёнок" нашей школе не нужен, создали новое общество "Спектр", где все проводится "спустя рукава", не хочу даже говорить об этом.

После одного пренеприятного случая перестала принимать с ребятами участия в школьных конференциях.

А в этом году, решила все же выйти на конференцию школьную со своими кружковцами. В среду приступили к проекту. Посмотрим, что получится.

На очередном занятии кружка приступили к исследовательскому проекту "Рычаг. Виды рычагов. Рычаги в быту человека".
Цель и задачи исследовательской работы:

1. Изучить устройство и принцип действия рычага;
2. Собрать механизм «Рычаг» с помощью Lego «Физика и технология»;
3. Исследовать свойства рычага. Выяснить условие равновесия рычага;
4. Анкетирование одноклассников;
5. Исследовать использование рычага в доме, в быту, в технике, в спорте и развлечениях;
6. Выводы.

В вашем браузере отключен JavaScript

На следующем занятии кружка продолжим свое исследование.

РS. На данном сайте много классных физиков, я рада была бы получить от Вас советы и рекомендации по нашему проекту. Не откажусь ни от какой помощи!!!

Приводит к изменению длины мышцы под влиянием нервных импульсов. Мышцы действуют на кости рычагов, соединяющихся при помощи суставов. При этом каждая мышца действует на сустав только в одном направлении. Если мышца перекидывается через сустав с одной кости на другую, то она называется односуставной , а если идет мимо двух или нескольких суставов, - двусуставной или многосуставной . Мышцы приводят в движение не только отдельные части скелета, к которым они прикрепляются, но могут способствовать более сложными движениям, изменяя положения костей, находящиеся на их пути. Мышцы (или группы мышц) выполняющие определенное движение получили название агонистов (например, мышца агонист сгибания предплечья - двуглавая мышца плеча). Отдельные мышцы или группы мышц выполняют одинаковые функции, а также могут дополнить друг друга своими усилиями. К таким мышцам относятся синергисты. Синергисты - это мышцы, выполняющие одинаковую функцию и при этом усиливающие друг друга. Так, например, действуют короткая, длинная и большая приводящие мышцы бедра. Антагонисты - это мышцы, выполняющие противоположные функции, т. е. производящие противоположные друг другу движения. Другими словами, антагонистами называются такие две мышцы (или группы мышц) одного сустава, которые при сокращении осуществляют тягу в противоположную сторону и способны выполнять противоположную работу (сгибания - разгибания), т.е. одни мышцы сокращаются, другие же находятся в растянутом состоянии. Слабое сокращение мышцы-антагониста позволяет нам совершать плавные движения. Например: двуглавая мышца плеча осуществляет сгибание в локтевом суставе, а трехглавая мышца плеча - разгибание.

Самую многочисленную группу среди поперечно-полосатых мышц составляют мышцы, прикрепляющиеся к костям. Действие этих мышц осуществляется системой рычагов, так как кости соединяются между собой суставами. В биомеханике выделяют три рода рычагов: рычаг равновесия, рычаг силы и рычаг скорости.

Рычаг первого рода - двуплечий, это рычаг равновесия или покоя. У него точка опоры лежит между точкой приложения силы и точкой сопротивления (груз). Примерами такого рычага может служить соединение позвоночника с черепом (рис.5.4I), суставы между позвонками, соединения таза с бедренными костями.

Рычаг второго рода - одноплечий, это рычаг силы . У него точка сопротивления, подлежащая перемещению, лежит между точкой опоры и точкой приложения силы. Пример такого рычага представляет собой стопа (рис. 5.4II). Опираясь на головки плюсневых костей, человек поднимает при помощи мышц, прикрепляющихся к пяточной кости, всю тяжесть своего тела. Это происходит во время ходьбы при каждом шаге в тот момент, когда стопа отделяется от земли, чтобы передвинуться вперед, а также в том случае, если человек становится на носки.

Третий вид рычага - рычаг скорости (рис. 5.4III). У него точка приложения силы находится между точкой опоры и точкой сопротивления. Пример - локтевой сустав при сгибании. В этом случае точка опоры лежит в локтевом суставе, точка приложения силы - в области бугристостей локтевой и лучевой костей, т. е. несколько кпереди от точки опоры, точка сопротивления - на дистальном конце руки, т. е. значительно дальше от точки опоры. Такой рычаг приводит к выигрышу в скорости, но к потере в силе.

Рис. 5.4. Схема действия мышц на костные рычаги:

I - рычаг равновесия;

II - рычаг силы;

III - рычаг скорости.

А - точка опоры;

Б - точка приложения силы;

В - точка сопротивления.

Анализируя работу мышц, можно выделить три режима их работы :

1) преодолевающую работу мышц - выполняется в том случае, когда сила сокращения мышц изменяет положение части тела, конечности или ее звена, с грузом или без него, преодолевая силу сопротивления;

2) уступающую работу мышц - называют работу, при которой сила мышцы уступает действию силы тяжести части тела (конечности) и удерживаемого ею груза.

3) удерживающую работу - выполняется, если силой мышечных сокращений тело или груз удерживается в определенном положении без перемещения в пространстве. Например, человек стоит или сидит, не двигаясь, или держит груз в одном и том же положении. Сила мышечных сокращений уравновешивает массу тела или груза. При этом мышцы сокращаются без изменения их длины.

Преодолевающую и уступающую работу, когда сила мышечных сокращений перемещает тело или его части в пространстве, можно рассматривать как динамическую работу. Удерживающая работа, при которой движения всего тела или части тела не происходит, является работой статической .

Рычаг является одним из древнейших механизмов. Этот простейший механизм позволял многократно увеличивать физические возможности человека. Сегодня трудно определить место и время, когда рычаг был впервые применен человеком осознанно. Наверное, это была палка, с помощью которой человек выворачивал из земли камни и выдергивал съедобные корни. С помощью палки было легче приподнять тяжелый камень, поддев его снизу. Чем палка длиннее, тем легче передвигать камень. Палка здесь выступает в роли простейшего рычага, принцип действия которого люди понимали уже в те давние времена. Рычаг представляет собой жесткий стержень, способный свободно вращаться относительно точки опоры. Примером рычага являются такие древнейшие орудия труда, как мотыга, метла, весло, молоток с расщепом. Человеческое тело представляет целую систему рычагов, где суставы служат точками опоры.

Уже в V тысячелетии до нашей эры механики Месопотамии создали равновесные весы, применив принцип рычага. Установив точку опоры прямо под серединой качающейся доски и положив на оба ее края грузы, они заметили, что вниз опустился край с большим грузом. Если вес грузов будет одинаков, то доска будет находиться в горизонтальном положении. Отсюда следовал вывод, если к равным плечам прикладываются равные усилия, то рычаг находится в равновесии. Если же сменить точку опоры и сделать плечи рычага разными, потребуется приложить разные усилия к его краям, чтобы привести рычаг в равновесие. Меньше усилий потребуется приложить к длинному рычагу и больше — к короткому. Древние римляне использовали этот принцип при создании такого измерительного прибора, как безмен.

Используя принцип рычага, появилась возможность создания механизмов, облегчающих человеческий труд и позволяющих выполнять действия, для которых было недостаточно физической силы человека. Наглядным примером тому могут служить знаменитые египетские пирамиды. Вес блоков, из которых возводились пирамиды, достигал 2500 тонн. Блоки нужно было не только передвигать, но и поднимать. Некоторые ученые и сегодня сомневаются, что древние египтяне могли сами возвести пирамиды без использования двигателей и других мощнейших механизмов. Однако в результате раскопок ученым посчастливилось обнаружить остатки необычного деревянного приспособления. Гигантские блоки, обвязанные веревками, поднимались вверх с помощью деревянных рычагов, имеющих длинные плечи. Приложив немалую силу, строители жали на длинные плечи каждого из рычагов и поднимали блок на высоту роста. Рычаг нашел повсеместное применение. Но только в III в. до н. э. выдающийся механик Архимед, произведя математические расчеты, создал знаменитую теорию рычага.

Решающим для определения вида рычага является расположение точки опоры на нем. В рычагах первого рода точка опоры находится между точками приложения сил, их еще называют двуплечими. Чтобы рычаг находился в состоянии равновесия, силы, которые приложены к плечам, обязательно направлены в одну сторону. Примером таких рычагов являются равновесные весы, ножницы, пассатижи, безмен, шлагбаум. В одноплечих рычагах или рычагах второго рода точки приложения обеих сил находятся от точки опоры с одной стороны. Хотя обе силы приложены к одному плечу, направлены они в разные стороны. Примером такого рычага может служить тачка.