杠杆原理在生活中的应用广泛,省力杠杆有羊角锤、开屏器、老虎钳、修枝剪刀等;费力杠杆有筷子、镊子、钓鱼竿、扫帚、船桨等;等臂杠杆有天平、定滑轮、跷跷板等。在使用杠杆时,为了省力,应该用动力臂比阻力臂长的杠杆;想要省距离,应该用动力臂比阻力臂短的杠杆。要想又省力而又少移动距离是不可能实现的。
杠杆是一种简单机械,是由阿基米德发明的,他在《论平面图形的平衡》一书中最早提出了杠杆原理。他曾讲:“给我一个支点和一根足够长的杠杆,我就可以撬动地球”。但是找不到那么长和坚固的杠杆,也找不到那个立足点和支点,所以撬动地球只是阿基米德的一个假想。
杠杆的支点不一定要在中间,满足下列三个点的系统,基本上就是杠杆:支点、施力点、受力点。其中公式这样写:支点到受力点距离(力矩)*受力=支点到施力点距离(力臂)*施力,这样就是一个杠杆。杠杆也有省力杠杆跟费力的杠杆,两者皆有但是功能表现不同。
用杠杆时,如果杠杆静止不动或绕支点匀速转动,那么杠杆就处于平衡状态。动力臂×动力=阻力臂×阻力,即L1×F1=L2×F2,由此可以演变为F1/F2=L2/L1杠杆的平衡不仅与动力和阻力有关,还与力的作用点及力的作用方向有关。杠杆是可以绕着支点旋转的硬棒。当外力作用于杠杆内部任意位置时,杠杆的响应是其操作机制;假若外力的作用点是支点,则杠杆不会出现任何响应。
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