① 阿基米德發現杠桿原理的過程
杠桿原理亦稱「杠桿平衡條件」。要使杠桿平衡,作用在杠桿上的兩回個力(動力答點、支點和阻力點)的大小跟它們的力臂成反比。杠桿原理的表達為:
動力×動力臂=阻力×阻力臂
公元前3世紀,古希臘物理學家、數學家阿基米德(Archimedes,約公元前287-前212)在他的著作《板的平衡》中,第一個提出了關於作用在支點兩邊等距的等重物體是處於平衡狀態的公理。之後,他又致力於建立一條原理,即「在杠桿上的不同重物,僅當它們的重量與它們的懸掛點到支點的長度成反比時,才能處於平衡狀態」,這就是我們常說的杠桿原理。
阿基米德有一句名言:「給我一個可靠的支點,我就能撬動地球。」杠桿原理被應用到方方面面的機械中,是簡單機械的基本原理。常見的滑輪、杠桿、輪軸都是利用的都是這一原理。阿基米德所創立的杠桿原理和力學理論,也奠定了他在物理學發展過程中的先行者的角色。作為一名自然哲學家,阿基米德是力學這門學科的真正創始人。
② 阿基米德的杠桿原理
一,杠桿原理
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;如果想要省距離,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。
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:動力×動力臂=阻力×阻力臂,即F1×L1=F2×L2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。
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。
二、內容
杠桿平衡是指杠桿在動力和阻力作用下處於靜止狀態下或者勻速轉動的狀態下。杠桿受力有兩種情況:
1、杠桿上只有兩個力:
動力×支點到動力作用線的距離=阻力×支點到阻力作用線的距離
即動力×動力臂=阻力×阻力臂,即F1×L1=F2×L2
2、杠桿上有多個力:
所有使杠桿順時針轉動的力的大小與其對應力臂的乘積等於使杠桿逆時針轉動的力的大小與其對應力臂的乘積。
這也叫作杠桿的順逆原則,同樣適用於只有兩個力的情況。
(2)阿基米德杠桿擴展閱讀
運用:
1、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 (動力臂 > 阻力臂);但是我們要壓下較大的距離,受力端只有較小的動作。
2、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。
3、拔釘子用的羊角錘、鍘刀,開瓶器,軋刀,動滑輪,手推車 剪鐵皮的剪刀及剪鋼筋用的剪刀等。
4、釣魚竿、鑷子,筷子,船槳裁縫用的剪刀、理發師用的剪刀等。
③ 阿基米德發現杠桿原理是怎樣的
杠桿原理亦稱「杠抄桿平衡條件襲」。要使杠桿平衡,作用在杠桿上的兩個力(動力點、支點和阻力點)的大小跟它們的力臂成反比。杠桿原理的表達為:
動力×動力臂=阻力×阻力臂
公元前3世紀,古希臘物理學家、數學家阿基米德(Archimedes,約公元前287-前212)在他的著作《板的平衡》中,第一個提出了關於作用在支點兩邊等距的等重物體是處於平衡狀態的公理。之後,他又致力於建立一條原理,即「在杠桿上的不同重物,僅當它們的重量與它們的懸掛點到支點的長度成反比時,才能處於平衡狀態」,這就是我們常說的杠桿原理。
阿基米德有一句名言:「給我一個可靠的支點,我就能撬動地球。」杠桿原理被應用到方方面面的機械中,是簡單機械的基本原理。常見的滑輪、杠桿、輪軸都是利用的都是這一原理。阿基米德所創立的杠桿原理和力學理論,也奠定了他在物理學發展過程中的先行者的角色。作為一名自然哲學家,阿基米德是力學這門學科的真正創始人。
④ 阿基米德設想的杠桿
A
⑤ 請問阿基米德的杠桿原理是什麼
杠桿原理亦稱「杠桿平衡條件」。要使杠桿平衡,作用在杠桿上的兩個力(用力點、支點和阻力點)的大小跟它們的力臂成反比。動力×動力臂=阻力×阻力臂,用代數式表示為F1
⑥ 阿基米德設想的杠桿是
阿基米德設想的杠桿屬於省力杠桿.
A、天平在使用過程中,動力臂等於阻力臂,是等臂專杠桿;
B、手推車在使屬用過程中,動力臂大於阻力臂,是省力杠桿;
C、筷子在使用過程中,動力臂小於阻力臂,是費力杠桿;
D、圖中的剪刀在使用過程中,動力臂小於阻力臂,是費力杠桿.
故選B.
⑦ 阿基米德發現了杠桿定律和什麼定律
阿基米德發現了杠桿定理和浮力定理。浮力原理簡述:物體在液體中所版獲得的浮力,等於權它所排出液體的重量,即:F=G(式中F為物體所受浮力,G為物體排開液體所受重力)。
杠桿原理: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。杠桿原理亦稱「杠桿平衡條件」:要使杠桿平衡,作用在杠桿上的兩個力矩(力與力臂的乘積)大小必須相等。即:動力×動力臂=阻力×阻力臂。
人物其他成就:
阿基米德對於機械的研究源自於他在亞歷山大城求學時期,有一天阿基米德在久旱的尼羅河邊散步,看到農民提水澆地相當費力,經過思考之後他發明了一種利用螺旋作用在水管里旋轉而把水吸上來的工具,後世的人叫它做「阿基米德螺旋提水器」。
阿基米德發展了天文學測量用的十字測角器,並製成了一架測算太陽對向地球角度的儀器。阿基米德還曾經運用水力製作一座天象儀,球面上有日、月、星辰、五大行星。根據記載,這個天象儀不但運行精確,連何時會發生月蝕、日蝕都能加以預測。
⑧ 阿基米德的杠桿定律是什麼時候開始實驗的
二千一百九十年前,在古希臘西西里島的敘拉古國,出現一位偉大的物理學家。他叫阿基米德(公元前287——212年)。阿基米德的一生勤奮好學,專心一志地獻身於科學,忠於祖國,受到人們的尊敬與贊揚。阿基米德曾發現杠桿定律和以他的名字命名的阿基米德定律。並利用這些定律設計了多種機械,為人民、為祖國服務。關於他生平的詳細情況,已無法考證。但關於他發明創造和保衛祖國的故事,卻流傳至今。
杠桿定律的確立
人們從遠古時代起就會使用杠桿,並且懂得巧妙地運用杠桿。在埃及造金字塔的時候,奴隸們就利用杠桿把沉重的石塊往上撬。 造船工人用杠桿在船上架設桅桿。人們用汲水吊桿從井裡取水,等等。但是,杠桿為什麼能做到這一點呢?在阿基米德發現杠桿定律之前,是沒有人能夠解釋的。當時,有的哲學家在談到這個問題的時候,一口咬定說,這是「魔性」。阿基米德卻不承認是什麼「魔性」。他懂得,自然界里的種種現象,總有自然的原因來解釋。杠桿作用也有它自然的原因,他決心把它解釋出來。阿基米德經過反復地觀察、實驗和計算,終於確立了杠桿的平衡定律。就是,「力臂和力(重量)成反比例。」換句話說,就是:小重量是大重量的多少分之一重,長力臂就應當是短力臂的多少倍長。阿基米德確立了杠桿定律後,就推斷說,只要能夠取得適當的杠桿長度,任何重量都可以用很小的力量舉起來。據說他曾經說過這樣的豪言壯語:
「給我一個支點、我就能舉起地球!」
敘拉古國王聽說後,對阿基米德說:「憑著宙斯(宙斯是希臘神話中的眾神之王,主管天、雷、電和雨)起誓,你說的事真是稀奇古怪,阿基米德!」阿基米德向國王解釋了杠桿的特性以後,國王說:「到哪裡去找一個支點,把地球舉起來呢?」
「這樣的支點是沒有的。」阿基米德回答說。
「那麼,要叫人相信力學的神力就不可能了?」 國王說。
「不,不,你誤會了,陛下,我能夠給你舉出別的例子。」阿基米德說。
國王說:「你太吹牛了!你且替我推動一樣重的東西,看你講的話怎樣。」當時國王正有一個困難的問題,就是他替埃及王造了一艘很大的船。船造好後,動員了敘拉古全城的人,也沒法把它推下水。阿基米德說:「好吧,我替你來推這一隻船吧。」
阿基米德離開國王後,就利用杠桿和滑輪的子理,設計、製造了一套巧妙的機械。把一切都准備好後,阿基米德請國王來觀看大船下水。他把一根粗繩的末端交給國王,讓國王輕輕拉一下。頓時,那艘大船慢慢移動起來,順利地滑下了水裡,國王和大臣們看到 這樣的奇跡,好象看耍魔術一樣,驚奇不已!於是,國王信服了阿基米德,並向全國發出布告:「從此以後,無論阿基米德講什麼,都要相信他……」
稱量皇冠的難題
在一般人看來,阿基米德是個「怪人」。用羅馬歷史學家普魯塔克的話說:「他象是一個中了邪術的人,對於飯食和自己的身體全不關心。」有時候,飯擺在桌子上叫他吃飯,他好象沒聽見,仍舊在火盆的灰里畫他的幾何圖形。他的妻子,要時時看守他。譬如他用油擦身的時候,便呆坐著用油在自己身上畫圖案,而忘記原來是作什麼事的了。他的妻子更怕送他到浴堂里去洗澡,這個笑話是因為國王的一個新冠冕而引起的。
國王在前不久,叫一個工匠替他打造一頂金皇冠。國王給了工匠他所需要的數量的黃金。工匠的手藝非常高明,製做的皇冠精巧別致,而且重量跟當初國王所給的黃金一樣重。可是,有人向國王報告說:「工匠製造皇冠時,私下吞沒了一部分黃金,把同樣重的銀子摻了進去。」國王聽後,也懷疑起來,就把阿基米德找來,要他想法測定,金皇冠里摻沒摻銀子,工匠是否私吞黃金了。這次,可把阿基米德難住了。他回到家裡苦思苦想了好久,也沒有想出辦法,每天飯吃不下,覺睡不好,也不洗澡,象著了魔一樣。
有一天,國王派人來催他進宮匯報。他妻子看他太臟了,就逼他去洗澡。他在澡堂洗澡的時候,腦子里還想著稱量皇冠的難題。突然,他注意到,當他的身體在浴盆里沉下去的時候,就有一部分水從浴盆邊溢出來。同時,他覺得入水愈深,則他的體量愈輕。於是,他立刻跳出浴盆,忘了穿衣服,就跑到人群的街上去了。一邊跑,一邊叫:「我想出來了,我想出來了,解決皇冠的辦法找到啦!」
他進皇宮後,對國王說:「請允許我先做一個實驗,才能把結果報告給你。」國王同意了。阿基米德將與皇冠一樣重的金子、一塊銀子和皇冠,分別一一放在水盆里,看金塊排出的水量比銀塊排出的水量少,而皇冠排出的水量比金塊排出的水量多。
阿基米德對國王說:「皇冠摻了銀子!」國王看了實驗,沒有弄明白,讓阿基米德給解釋一下。阿基米德說:「一公斤的木頭和一公斤的鐵比較,木頭的體積大。如果分別把它們放入水中,體積大的木頭排出的水量,比體積小的鐵排出的水量多。我把這個道理用在金子、銀子和皇冠上。因為金子的密度大,而銀子的密度小,因此同樣重的金子和銀子,必然是銀子的體積大於金子的體積。所 以同樣重的金塊和銀塊放入水中,那麼金塊排出的水量就比銀塊的水量少。剛才的實驗表明,皇冠排出的水量比金塊多,說明皇冠的密度比金塊的密度小,這就證明皇冠不是用純金製造的。」阿基米德有條理的講述,使國王信服了。實驗結果證明,那個工匠私吞了黃金。
阿基米德的這個實驗,就是「靜水力學」的胚胎。但他並不停留在這一點上,繼續深入研究浮體的問題。結果發現了自然科學中的一個重要原理——阿基米德定律。即:把物體浸在一種液體中時,所排開的液體體積,等於物體所浸入的體積;維持浮體的浮力, 跟浮體所排開的液體的重量相等。
戰爭史上的一個奇觀
公元前213年,羅馬的軍隊由瑪爾凱路率領進犯阿基米德的國家敘拉古。這時,年已七十五歲的阿基米德,也立刻竭盡自己的所有才能,幫助祖國,打擊敵人。
羅馬統帥瑪爾凱路,接連攻下敘拉古的兩座城後,更加狂妄自大。他認為,只要用五天的准備時間,就可以攻陷國都敘拉古城。但他恰恰沒有想到,就是因為有一位熱愛祖國的白發蒼蒼的老人阿基米德,就把他的一切計劃打破了。
這場距今二千一百九十年前的戰斗,被歷史學家們稱為:戰爭史上的一個奇觀!
瑪爾凱路率領著船隊,從水上進攻敘拉古。他的每隻戰艦上的士兵都裝備著弓箭、投石器和輕鏢槍,要把敘拉古的守衛者趕下城去,然後通過架在戰艦上的攻城機,讓士兵沖進敘拉古。可是,阿基米德做了充分的准備。當敵人的艦隊接近的時候,阿基米德就開動他製造的那些巨大的遠程投射機器。遠程投射機器能把二百多公斤的石塊,投射一千多米遠(相當於18世紀大炮的射程)。這些巨大的石塊,象冰雹似地打在戰艦上,打得瑪爾凱路手忙腳亂,船沉兵死,一片驚慌。瑪爾凱路只得急急忙忙把剩下的戰艦撤走。
瑪爾凱路又決定夜間進攻。他以為夜間阿基米德看不遠,等艦隊到了城下他那些巨大的遠程投射機器就用不上了。可是,當瑪爾凱路夜間進攻的時候,又倒了大霉。阿基米德短射程的機器開動了,這些機器不斷地投擲出短鏢槍、石塊,使羅馬軍隊又一次遭到沉重打擊,連瑪爾凱路也差一點喪命。
瑪爾凱路不甘心放棄佔領敘拉古的企圖。他還是催促軍隊和強迫他的工程師們,繼續同阿基米德較量。結果,都是徒勞。有時,羅馬把帶有攻城機的戰艦沖到敘拉古的城下,守城者就把一種掛著「長嘴」的機器開動起來,一塊塊石頭從「長嘴」里傾落下來,不 但把攻城機打得粉碎,而且也把戰艦砸個稀爛,使羅馬的士兵陷入絕境。有時,還從城上放下一種鐵鉤,這種鐵鉤用機器操縱著十分靈活,鐵鉤能鉤住羅馬兵船的船頭,然後把兵船拉起來,使兵船向一邊翻倒,扣進水裡。
瑪爾凱路使盡了各種進攻手段,都被阿基米德的發明打破了。羅馬軍隊變得膽小如鼠,一看見從牆頭上伸出條繩子,就抱頭鼠竄拚命逃跑,並叫喊著:「阿基米德又使出一種機器來作弄我們了!」
瑪爾凱路最後沒有辦法了,只得把敘拉古城團團圍住,妄圖把城裡的人困死。他的這種辦法,使得阿基米德也無能為力了。羅馬 軍隊一直圍困了八個月,最後乘敘拉古人歡度節日,而疏於防範的機會,從一個冷僻的城門偷襲進去,才把敘拉古攻陷。
當羅馬軍隊沖進城的時候,瑪爾凱路曾下令不要殺害這位偉大的物理學家。可是那時,阿基米德正在他的實驗室里畫他的圖形。士兵沖進後,腳踏聲驚擾了他。這種驚擾,使他驚醒過來,憤怒地喊道:「喂!你弄壞了我的圖畫,趕快跑開些!」結果,他的憤慨激怒了羅馬士兵,阿基米德便死於刀下。
偉大的物理學家阿基米德雖然遇難了,但是,他在科學上給人類做出的貢獻,是無法估量的!
⑨ 阿基米德用棍子撬地球屬於什麼杠桿
阿基米德設想的杠來桿屬於省源力杠桿.
A、掃帚在使用過程中,動力臂小於阻力臂,是費力杠桿;
B、自行車車閘在使用過程中,動力臂大於阻力臂,是省力杠桿;
C、鑷子在使用過程中,動力臂小於阻力臂,是費力杠桿;
D、魚桿在使用過程中,動力臂小於阻力臂,是費力杠桿;
故選B.
⑩ 阿基米德有了支點和杠桿就能撬動地球嗎
理論上是正確的,但是實際上這只是一個假想,是不存在這種可能性的。
「給我一個專支點屬和一根足夠長的杠桿,我就可以撬動地球」是阿基米德的經典名言,根據杠桿原理可以知道:動力臂×動力=阻力臂×阻力,如果只要力臂足夠長,阻力臂足夠短,只需要很小的動力便能得到很大的力,但實際中找不到那麼長和堅固的杠桿,也找不到那個立足點和支點。
(10)阿基米德杠桿擴展閱讀:
一、生活中的應用:
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。
二、杠桿成立的五要素:
1、支點:杠桿繞著轉動的點,通常用字母O來表示。
2、動力:使杠桿轉動的力,通常用F1來表示。
3、阻力:阻礙杠桿轉動的力,通常用F2來表示。
4、動力臂:從支點到動力作用線的距離,通常用L1表示。
5、阻力臂:從支點到阻力作用線的距離,通常用L2表示。