杠杆原理是什么 杠杆原理的由来
杠杆又分为费力杠杆、省力杠杆和等臂杠杆,杠杆原理又称杠杆平衡条件。为了平衡杠杆,作用于杠杆的两个扭矩(力和臂的乘积)必须相等。即:动力×动力臂=阻力×阻力臂用代数表示F1·l1=F2·l2。式中,F1表示动力,l1表示动力臂,F2表示阻力,l表示阻力臂。从上面可以看出,为了平衡杠杆,动力臂是阻力臂的几倍,阻力是动力的几倍。
杠杆原理的起源
使用杠杆时,为了省力,应使用动力臂长于阻力臂的杠杆;如果你想节省距离,你应该使用动力臂短于阻力臂的杠杆。因此,使用杠杆可以节省精力或距离。然而,如果你想节省精力,你必须有更多的移动距离;如果你想减少移动距离,你必须花更多的精力。不可能节省精力和更少的移动距离。
正是从这些公理出发,阿基米德在重心理论的基础上发现了杠杆原理,即当二重物平衡时,它们与支点的距离与重量成反比。阿基米德对杠杆的研究不仅停留在理论上,还进行了一系列发明和创造。阿基米德曾经说过:给我一个支点,一个足够长的杠杆,我就能撬动地球。就是这个道理。但是找不到这么长那么强的杠杆,也找不到立足点和支点。所以煽动地球只是阿基米德的假想。
杠杆支点不一定在中间。满足以下三点的系统基本上是杠杆:支点、应力点和应力点。公式如下:从支点到受力点的距离(扭矩)*受力=支点与施力点的距离(力臂)*施力,这是杠杆。杠杆也有省力杠杆和费力杠杆,两者都有,但功能性能不同。比如有一种用脚踩的打气机,或者用手压榨的榨汁机,就是省力杠杆(力臂>扭矩);但是要压下更大的距离,受力端只有更小的动作。还有一种费力的杠杆。例如,路边的起重机,钓鱼钩在整个杆的尖端,尾部是支点,中间是油压缩机(扭矩>臂),这是费力的杠杆,但费力是中间的力点,只要距离小,尖钩就会移动相当大的距离。两种杠杆都是有用的,但评估需要使用的地方需要节省精力或行动范围。另外,还有一种叫做轮轴的东西,也可以作为杠杆应用,但性能有时可能会增加旋转计算。
杠杆分类
杠杆可分为省力杠杆、费力杠杆和等臂杠杆。没有任何杠杆可以节省距离和精力。
省力杠杆
l1>l2,F1 费力杠杆 l1 等臂杠杆 l1=l2,F1=F2.既不省力也不费力,移动距离也不多。如天平、滑轮等。
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