杠杆原理是什么
【介绍】杠杆原理是很多人都熟悉的科学知识,但也有人不知道怎么解释。下面www.51education.com为你精心推荐杠杆原理的科学定理,希望对你有所帮助。
【杠杆原理的科学解释是什么】
杠杆原理的科学解释
使用杠杆时,为了省力,应使用力臂比阻力臂长的杠杆;如果你想节省距离,你应该使用力臂比阻力臂短的杠杆。因此,使用杠杆可以节省人力和距离。但是,要想省力,就必须移动更多的距离;如果你想移动更少的距离,你必须付出更多的努力。不可能省力,移动距离更少。
杠杆的支点不一定要在中间。满足以下三点的系统,基本上就是杠杆:支点、力点、力点。
公式如下:功率力臂=阻力阻力臂,即F1L1=F2L2为杠杆。
还有省力杠杆和省力杠杆,两者功能不同。比如有一种带脚的气泵,或者带手的榨汁机,是省力杠杆(力臂阻力臂);但是要压下很大的距离,受力端只有很小的运动。另外还有一个费力的杠杆。比如路边的起重机,钓东西的钩子在整个杆的顶端,尾端有一个支点,中间有一个液压机(力臂)。这是一个费力的杠杆,但作为努力的交换,只要中间力点移动一小段距离,尖部的钩子就会移动一段相当大的距离。
这两种杠杆都是有用的,但是在使用它们的地方,有必要评估是否有必要节省精力或扩大行动范围。还有一个叫轮轴的东西,也可以看作是杠杆的一种应用,只是旋转的计算有时可能会加到性能上。
【杠杆原理的杠杆分类】
杠杆原理杠杆可分为省力杠杆、省力杠杆和等臂杠杆。这些类型的杠杆具有以下特征:
1.省力杠杆:L1L2、F1铡草机、瓶盖扳手等。
2.费力杆:L1F2,费力又省距离,比如鱼竿,镊子。
3.等臂杠杆:L1=L2,F1=F2,既不省力也不费力,移动距离也不大,比如平衡块、天车。
【提出杠杆原理】
古希腊科学家阿基米德有句流传已久的名言:“给我一个支点,我就能撬起整个地球!”这句话就是杠杆原理。
阿基米德最早在《论平面图形的平衡》年提出杠杆原理。他首先把杠杆实际应用中的一些经验知识看作是“不言自明的公理”,然后在这些公理的基础上,利用几何和严格的逻辑论证得出杠杆原理。
这些公理是:
(1)在失重杆两端离支点等距离处悬挂等重量的重物,它们就会平衡;
(2)重量不等的重物挂在失重杆两端离支点等距离的地方,重物端会向下倾斜;
(3)在失重杆两端与支点距离不等的位置挂等重锤,远端会向下倾斜;
(4)一个重物的作用可以用几个均匀分布的重物的作用代替,只要重心位置不变。相反,几个均匀分布的重物可以用悬挂在它们重心的重物代替
(5)相似图形的重心以相似的方式分布.
正是从这些公理出发,在“重心”理论的基础上,阿基米德发现了杠杆原理,即“当两个重物平衡时,它们离支点的距离与重物成反比。”阿基米德对杠杆的研究不仅停留在理论上,而且基于这一原理做出了一系列发明创造。据说他用杠杆和滑轮组使停在沙滩上的船只顺利下水。在抵御罗马海军的雪城保卫战中,阿基米德利用杠杆原理制作了一种长距离和短距离的投石器,并利用它射出各种导弹和巨石攻击敌人。他曾将罗马人与古城锡拉丘兹隔离三年。
顺带一提,中国历史上也有关于杠杆的记载。战国墨子曾经总结过这方面的规律,《墨经》中有两篇文章专门记载了杠杆原理。这两篇关于杠杆平衡的文章非常全面。里面有等臂和不等臂;有的改变两端重量使其偏转,有的改变两臂长度使其偏转。这样的记录在世界物理学中也很有价值。
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