『壹』 杠桿支點受力求解
情形設定:
一個堅固的三角形支點;一個物體重G,將要被撬起,作為阻力的來源,施力點在桿子的一端,一個沒有質量的桿子長度是L,人的施力點在桿子另一端,作為動力撬起物體,現在研究支點在桿子何處受到得壓力力最大和最小。
研究手段:
就是受力平衡
問題討論:
1.鑒於力有大小和方向,需要進行力(動力和阻力)的分解,把有效的力合成到支點上,得到支點所受的壓力。
2.支點受到的桿子的壓力就是它對桿子的支撐力,這個力方向大體朝上,隨著桿子的撬動,但是支撐力的方向一直垂直於桿子;另外支點處需要有摩擦力。
3.所以隨著桿子的撬動,支點處所受壓力會變化,無論支點在哪裡。
簡化模式:
保持桿子處於水平狀態的杠桿平衡狀態,物體的重力A(阻力)和手的壓力B(動力)的方向都是垂直桿子向下(桿子是水平的),支點對桿子的支撐力C(就是支點所受的壓力)的方向垂直桿子向上,所以無需力的分解和合成,那麼A+B=C.現在A是不變的,B隨著支點的不同(受杠桿平衡條件制約)而變化。由於是垂直方向,所以摩擦力不用考慮。
結論:
支點距離物體越近支點所受壓力越小(因為省力杠桿B小),
支點距離動力施力點越近支點所受壓力越大(因為費力杠桿B大),
當支點在桿子中間,因為A=B所以支點所受壓力是物體重力的兩倍(因為是等臂杠桿)。
備註:
在桿子不是水平的狀態下,受力分析也比較簡單,只是說起來比較繁瑣,省略。
『貳』 杠桿受力計算
Fc*Lc-Fb*Lb=0
50*6-Fb*1=0
Fb=300公斤力
『叄』 杠桿的原理是受力點不同嗎
杠桿原理也就是杠桿平衡原理,所以根據受力點不同,動力臂和阻力臂也就不同,所以動力和阻力也跟著變化。
我們將一根在力的作用下,能夠繞固定點轉動的硬棒稱為杠桿。構成杠桿的五大要素有支點、動力、阻力、動力臂和阻力臂,其中支點指的是杠桿圍繞轉動的點,通常用字母「O」表示;動力是使杠桿轉動的作用力,用F1表示;阻力指的是阻礙杠桿轉動的作用力,用F2表示;動力臂指的是自支點至動力作用線的距離,用L1表示;阻力臂指的是自支點至阻力作用線的距離,用L2表示。
動力臂越長,就越省力。
『肆』 杠桿 請問這個受力是多少
250公斤=500千克
F*0.5=500*2.5(注意:在這里由於A固定,求B處的力,A就是支點,C處臂長為2.5而不是2)
解得F=2500千克
『伍』 如果杠桿原理中兩端的受力都已知,那支點的受力是多少
夾剪如圖所示。銷子C和銅絲的直徑均為d=5mm。當加力P=200N時,求銅絲與銷子橫截面的平均剪應力τ。已知a=30mm,b=150mm。
『陸』 為什麼杠桿受力可以任何方向壓力應該垂直於杠桿
杠桿的受力方向可以是任意的,根據題目條件而定,這不應該成為問題,我覺得你想問的是力專的方向與力屬臂的關系.如果是的話我來解答.
力的方向不同,在力臂大小也不一定相同,在幾何學中解釋力臂更好理解,所謂力臂就是過支點做力的作用線的垂線,從支點到垂足之間的線段叫做力臂,顯然力的作用方向不同,會導致力的作用線不同,因此力臂大小也會不同.
當力的方向與直杠桿垂直時,力臂達到最大,在阻力矩不變的情況下,此時達到平衡時所需的動力最小,舉例來說,當你關門時,你手的推動方向與門垂直時需推力最小,而成一定角度時回較大.
望採納
『柒』 杠桿的支點受到多大的力,可以計算嗎
以同一個同步且連續相關體系的物體作為考量
如果保持圍繞支點運動,而支點不動
若體系物體的重心加速度矢量為a(旋轉加速度和向心加速度的矢量和)
則F合=am
任何作用力都能體現在重心上
F合=F支+F它合
故F支=am-F它合
舉例:
在汽車設計中心有個實驗機械機構,是一組傳動中間齒輪軸,測試實驗過程中是不平衡受力
不平衡受力的中間齒輪軸 有三個齒輪 和一個凸輪
分別為
齒輪1 (嚙合半徑為r1) 作用是接收驅動,比如掛輪系統
受到左邊離合驅動齒輪向下的嚙合力F1
齒輪2 (嚙合半徑為r2) 作用是傳遞給主要負載,比如汽車負載蝸桿同步齒輪
受到右邊負載齒輪向下的嚙合力F2
齒輪3 (嚙合半徑為r3) 作用是傳遞給次要負載,比如小型發電機主軸齒輪
受到上端嚙合齒輪向右的嚙合力F3
凸輪 (偏心度為r4) 作用是轉數檢測和液壓供力,受到恆定向左彈簧力F4(F4浮動微小,視為恆定)
已知整個輪組質量為M,慣量平均半徑為R
其中齒輪和軸質量合計M1,偏心輪為M4 M=M1+M4
在某個階段齒輪軸在加速轉動過程角加速度為j,某瞬間達到ω角速度,凸輪最高處朝右
求:在這個瞬間時齒輪軸支點受力,(忽略軸承摩擦力)
注:(不需要通過重力和軸承支撐力,或者說是支撐力克服重力後形成了支點復合受力)
1:根據我的方法解答
整體重心偏心距離=M4*r4/M=r4*M4/M 凸輪朝向就是瞬間偏心朝向(水平右)
下文令其以r表示 r=r4*M4/M
另根據驅動受力分析,體系旋轉方向是逆時針
故而重心正在做向上的加速度j
以及向左的向心加速度x=ωωr
則整體加速度矢量和=√(jj+xx)=√(jj+ωωωωrr)
故F合=am=m√(jj+ωωωωrr)
其他除了支點以外的受力
有向下的 F1+F2
向右的 F3-F4
當採用矢量表示時F支=F合-F1-F2-F3-F4 (全部加橫向表示矢量)
運算過程必須全部轉成復數三角函數表示,有些復雜
為了簡化,我們分成水平和鉛錘方向 (水平向右為正,豎直向上為正)
F合的豎直分力就是+Mj,水平分力為 -Mx
F1是豎直分力值為 -F1
F2是豎直分力值為 -F2
F3是水平分力值為 F3
F4是水平分力值為 -F4
所以F支的水平分力=-Mx-F3+F4=F4-Mx-F3 (實際方向按正負決定,下同)
F支的垂直分力=Mj+F1+F2
F支矢量=√(F支水平^2+F支垂直^2) 方向=arctan(F支垂直/F支水平)
2:結合力矩計算(舉數值為例)
如果以上M1=8kg M4=2kg M=M1+M4=10kg R=0.25 r4=0.04米
r1=0.2米 r2=0.4 r3=0.6
F1=1000N F2=400N F3=50N F4=100N
則F1力矩為1000*0.2=200Nm
F2力矩為400*0.4=160Nm
F3力矩50*0.6=30Nm
F4沒有力矩,則旋轉力矩=200-160-30=10Nm
產生j=10Nm/M/R=10/10/0.25=4弧度/秒秒
假如加速2.5秒到ω=10弧度/秒的瞬間
由於r=r4M4/M=0.04*2/8=0.01米
故x=ωωr=1米/秒秒
則F合水平=-Mx=-10*1=-10N F合垂直=+Mj=10*4=40N
則F支水平=F4-Mx-F3=100-10-50=40N (正值表示方向朝右)
F支垂直=Mj+F1+F2=40+1000+400=1440N(正值方向朝上)
F支點受力就是略微右斜的向上
希望你看得懂,只是舉例而已
『捌』 杠桿按受力情況區分
當杠桿平衡時,支點受力你明白,我就不說了。
當杠桿不平衡時,相對比較復雜,可以從簡單模型分析,直杠桿,兩端受力F1、F2,兩端質量為m1、m2,力臂L1,L2;
從整體上看,合力F-支持力N=m1a1+m2a2
用角動量定理 可求角加速度β,
a=βL
要注意a1、a2方向。
計算太麻煩,僅作討論。
『玖』 怎麼確定杠桿受力的方向情況太多,怎麼能確定不同的情況下杠桿受力的方向。最好多舉幾個例子
不是敷衍你,判斷杠桿的受力方向,必須明確作用在杠桿上的力以及該力的作用線,求力臂由支點向作用線作垂線即可,而力的方向卻是任意的。 說了這么多,關鍵是明確杠桿受力,找准作用點,畫出作用線,找出力臂即可。 就這么多,參考一下吧。
『拾』 怎樣分析一個杠桿支點的受力
夾剪如圖所示。銷子C和銅絲的直徑均為d=5mm。當加力P=200N時,求銅絲與銷子橫截面的平均剪應力τ。已知a=30mm,b=150mm。