『壹』 杠桿的杠桿平衡條件
杠桿的平衡條件 :
動力×動力臂=阻力×阻力臂
公式:
F1×L1=F2×L2變形式:
F1:F2=L2:L1動力臂是阻力臂的幾倍,那麼動力就是阻力的幾分之一: 杠桿繞著轉動的固定點叫做支點
使杠桿轉動的力叫做動力,(施力的點叫動力作用點)
阻礙杠桿轉動的力叫做阻力,(施力的點叫阻力用力點)
當動力和阻力對杠桿的轉動效果相互抵消時,杠桿將處於平衡狀態,這種狀態叫做杠桿平衡,但是杠桿平衡並不是力的平衡。
注意:在分析杠桿平衡問題時,不能僅僅以力的大小來判斷,一定要從基本知識考慮,做到解決問題有根有據,切忌憑主觀感覺來解題。
杠桿靜止不動或勻速轉動都叫做杠桿平衡。通過力的作用點沿力的方向的直線叫做力的作用線
從支點O到動力F1的作用線的垂直距離L1叫做動力臂
從支點O到阻力F2的作用線的垂直距離L2叫做阻力臂
杠桿平衡的條件(文字表達式):
動力×動力臂=阻力×阻力臂
公式:
F1×L1=F2×L2一根硬棒能成為杠桿,不僅要有力的作用,而且必須能繞某固定點轉動,缺少任何一個條件,硬棒就不能成為杠桿,例如酒瓶起子在沒有使用時,就不能稱為杠桿。
動力和阻力是相對的,不論是動力還是阻力,受力物體都是杠桿,作用於杠桿的物體都是施力物體
力臂的關鍵性概念:1:垂直距離,千萬不能理解為支點到力的作用點的長度。
2:力臂不一定在杠桿上。
力臂三要素:大括弧(或用|→←|表示)、字母、垂直符號 (1)在無重量的桿的兩端離支點相等的距離處掛上相等的重量,它們將平衡;
(2)在無重量的桿的兩端離支點相等的距離處掛上不相等的重量,重的一端將下傾;
(3)在無重量的桿的兩端離支點不相等距離處掛上相等重量,距離遠的一端將下傾;
(4)一個重物的作用可以用幾個均勻分布的重物的作用來代替,只要重心的位置保持不變。
相反,幾個均勻分布的重物可以用一個懸掛在它們的重心處的重物來代替;似圖形的重心以相似的方式分布……正是從這些公理出發,在重心理論的基礎上,阿基米德又發現了杠桿原理,即二重物平衡時,它們離支點的距離與重量成反比。 在使用杠桿時,為了省力,就應該用動力臂比阻力臂長的杠桿;如欲省距離,就應該用動力臂比阻力臂短的杠桿。因此使用杠桿可以省力,也可以省距離。但是,要想省力,就必須多移動距離;要想少移動距離,就必須多費些力。要想又省力而又少移動距離,是不可能實現的。
正是從這些公理出發,在「重心」理論的基礎上,阿基米德發現了杠桿原理,即「二重物平衡時,它們離支點的距離與重量成反比。阿基米德對杠桿的研究不僅僅停留在理論方面,而且據此原理還進行了一系列的發明創造。阿基米德曾講:「給我一個支點和一根足夠長的杠桿,我就可以撬動地球」。講的就是這個道理。但是找不到那麼長和堅固的杠桿,也找不到那個立足點和支點。所以撬動地球只是阿基米德的一個假想。
杠桿的支點不一定要在中間,滿足下列三個點的系統,基本上就是杠桿:支點、施力點、受力點。其中公式這樣寫:支點到受力點距離(力矩) * 受力 = 支點到施力點距離(力臂)* 施力,這樣就是一個杠桿。杠桿也有省力杠桿跟費力的杠桿,兩者皆有但是功能表現不同。例如有一種用腳踩的打氣機,或是用手壓的榨汁機,就是省力杠桿(力臂 > 力矩);但是我們要壓下較大的距離,受力端只有較小的動作。另外有一種費力的杠桿。例如路邊的吊車,釣東西的鉤子在整個桿的尖端,尾端是支點、中間是油壓機 (力矩 > 力臂),這就是費力的杠桿,但費力換來的就是中間的施力點只要動小距離,尖端的掛勾就會移動相當大的距離。兩種杠桿都有用處,只是要用的地方要去評估是要省力或是省下動作范圍。另外有種東西叫做輪軸,也可以當作是一種杠桿的應用,不過表現尚可能有時要加上轉動的計算。
使用杠桿時,如果杠桿靜止不動或繞支點勻速轉動,那麼杠桿就處於平衡狀態。
動力臂×動力=阻力臂×阻力,即L1×F1=L2×F2,由此可以演變為F1/F2=L2/L1杠桿的平衡不僅與動力和阻力有關,還與力的作用點及力的作用方向有關。
假如動力臂為阻力臂的n倍,則動力大小為阻力的1/n大頭沉
動力臂越長越省力,阻力臂越長越費力.
省力杠桿費距離;費力杠桿省距離。
等臂杠桿既不省力,也不費力。可以用它來稱量。例如:天平
許多情況下,杠桿是傾斜靜止的,這是因為杠桿受到幾個平衡力的作用。 杠桿是可以繞著支點旋轉的硬棒。當外力作用於杠桿內部任意位置時,杠桿的響應是其操作機制;假若外力的作用點是支點,則杠桿不會出現任何響應。
假設杠桿不會耗散或儲存能量,則杠桿的輸入功率必等於輸出功率。當杠桿繞著支點呈勻角速度旋轉運動時,離支點越遠,則移動速度越快,離支點越近,則移動速度越慢,由於功率等於作用力乘以速度,離支點越遠,則作用力越小,離支點越近,則作用力越大。
機械利益是阻力與動力之間的比率,或輸出力與輸入力之間的比率。假設動力臂 、阻力臂 分別為動力點、阻力點與支點之間的距離,動力 、阻力 分別作用於動力點、阻力點。則機械利益 為:
『貳』 杠桿的平衡條件:______,公式:______
杠桿的平衡條件是:動力×動力臂=阻力×阻力臂,其公式為:F 1 L 1 =F 2 L 2 . 故答案為:動力×動力臂=阻力×阻力臂;F 1 L 1 =F 2 L 2 . |
『叄』 杠桿的平衡條件是
1. 杠桿的平衡條件是使杠桿保持平衡,其中作用在杠桿上的兩個力(動力和阻力)的大小與它們的力臂成反比。
2. 為了實現杠桿的平衡,動力和阻力的大小應與它們的力臂成反比關系,即動力×動力臂等於阻力×阻力臂,用數學公式表示為F1·L1=F2·L2。
3. 在這個公式中,F1代表動力,L1代表動力臂,F2代表阻力,L2代表阻力臂。這一平衡條件也稱為杠桿原理或杠桿平衡定律,由古希臘科學家阿基米德在其著作《論平面圖形的平衡》中首次提出。
4. 杠桿平衡定律揭示了在靜力平衡條件下,動力和阻力之間的比率等於它們對應的力臂之間的反比率。
5. 根據動力臂和阻力臂的長度比例,杠桿可以分為省力杠桿、費力杠桿和等臂杠桿三種類型。省力杠桿的動力臂長於阻力臂,費力杠桿的動力臂短於阻力臂,而等臂杠桿的動力臂與阻力臂相等。
6. 不同類型的杠桿有不同的用途和應用。例如,省力杠桿可以用較小的力量移動較大的阻力,但需要移動較長的距離,如羊角錘和手推車。費力杠桿則可以用較大的力量移動較小的阻力,同時節省距離,如釣魚竿和剪刀。等臂杠桿既不節省力量也不節省距離,如天平和定滑輪。
7. 杠桿的原始分類包括:
1. 第一類杠桿:支點位於中間,動力點和阻力點位於兩端,如天平、剪刀、鉗子和筷子。這種杠桿可以實現力的平衡、放大或改變力的方向。
2. 第二類杠桿:阻力點位於中間,動力點和支點位於兩端,如開瓶器、胡桃夾和獨輪車。這種杠桿可以節省力量,但需要移動較長的距離。
3. 第三類杠桿:動力點位於中間,阻力點和支點位於兩端,如鑷子、釘書機和掃把。這種杠桿需要較多的力量,但可以節省移動距離。
『肆』 杠桿的平衡條件,就是有個公式是什麼來著急
1、定義:使用杠桿時,如果杠桿靜止不動或繞支點勻速轉動,那麼杠桿就處於平衡狀態;
2、杠桿平衡條件:動力臂×動力=阻力臂×阻力,即L1F1=L2F2,或F2/F1=L1/L2