㈠ 省力杠桿和費力杠桿為什麼要滿足杠桿平衡原理
因為能量守恆.重力乘抬升高度h1肯定等於力乘位移.高度與位移的比就是力臂的比。因此顯然
㈡ 為什麼有的杠桿是水平平衡有的杠桿是傾斜平衡
在具體的一個杠桿中,其支點的結構都是能使杠桿處於自穩定的結構。回
什麼意思呢?就是如果答有外力產生一個新的力矩,破壞掉原來的平衡條件,使杠桿產生傾斜,則在這個傾斜過程中,杠桿的自穩定結構會產生支點微移、力臂重量的重新分布等,從而產生一個抵消外力的力矩,這個叫自平衡力矩。
自穩定結構在最大傾斜處產生的最大自平衡力矩叫這個杠桿的穩定范圍。
杠桿每傾斜1度,自穩定結構所產生的自平衡力矩叫這個杠桿的穩定度。
穩定度的倒數叫這個杠桿的靈敏度。
比如,當杠桿在左側增加一個小砝碼,則左側力矩增加,杠桿左傾,錐形支點與杠桿的接觸處微小左移(或由於支點位置在水平桿的上側,左傾時重心右移,可等效支點左移),左側力臂減小,左側力矩減小,右側力臂增加,右側的力矩增加,這個左右兩側力矩差就是自平衡力矩,與外加小砝碼產生的力矩方向相反。
隨傾斜角度增加,自平衡力矩增加,當自平衡力矩與小砝碼產生的力矩相等時,杠桿就在這個傾斜角度穩定平衡。
如果小砝碼太大,產生的力矩大於杠桿的穩定范圍,則這個杠桿產生傾覆,杠桿結構破壞,這時的狀態就不能用杠桿平衡的公式進行計算了。
㈢ 請問,杠桿平衡與力的作用方向有什麼關系, 為什麼同樣大小的力作用在杠桿上,一個豎直向上一個豎直向下,
在物理學里,力矩是一個向量,可以被想像為一個旋轉力或角力,導致出旋轉運動的改變。
在靜態平衡狀態下力的合為0,力矩的和也為0。
力矩是L 與 F的叉乘。方向由右手螺旋定則。要麼是正,要麼是負。(L的方向是原點到作用點的方向)
所以,你給的圖中,F在B點提供的力矩要和杠桿本身的重力在A點的力矩加起來等於0,也就是符號相反,大小相等。
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㈣ 杠桿自身的重力為什麼會影響杠桿平衡
杠桿的平衡本質上是力矩的平衡,杠桿支點兩端所有的重力全部參與杠桿的平衡。可以假設一根均勻桿,如果支點不位於中點,那麼這根均勻桿構成的杠桿是無法達到平衡的。但是力學分析中常見的是忽略杠桿重力,如果不忽略則必須考慮兩端的力矩。
㈤ 平衡杠桿有一個力提著那個杠桿對杠桿沒有任何影響和原因是什麼
如果支點沒有正好在杠桿的重心上,而是水平時在支點正上方或正下方的話,當杠桿沒在水平方向平衡時,重力也有力臂,會影響正確得出杠桿的平衡條件。
不明歡迎追問。
㈥ 為什麼杠桿要保持水平平衡
1.是為了杠桿平衡後然後掛鉤碼,失去平衡後,通過移動鉤碼串再一次平衡杠桿版,來研究鉤碼個數權與力臂的關系.
2.通過調節兩端的平衡螺母平衡.
3.如果讓杠桿在傾斜位置靜止,也算平衡.只是不方便測量力臂.
4.讓杠桿在水平位置平衡,有利於測量力臂,因為此時力臂在杠桿上,可以通過杠桿上的刻度直接讀出杠桿的力臂.
㈦ 用杠桿的原理說出一個人為什麼可以輕松地將講台抬起
這個人用的是省力杠桿,動力臂長阻力臂短。動力臂大於阻力臂,杠桿平衡時
,動力等於阻力臂。從科學分析,動力臂*動力==阻力臂*阻力,
則阻力臂越長,力則可以越小,則越省力
從常識分析,支點是不改變的,則離支點越遠,改變的效果越大
因此阻力臂越長,力則可以越小,則越省力所以可以輕松將講台抬起。
㈧ 如圖,力F的力臂為0。但為什麼杠桿還能平衡呢
因為杠子和牆壁之間還有一個往上的靜摩擦力啊,杠子還有兩個力你沒有畫出來。一個是牆壁的壓力一個就是摩擦力了。剛好是四力平衡狀態。
㈨ 杠桿的平衡為什麼和力臂有關
因為力的作用效果與方向有關,當物體不是質點時,作用點和方向將影響體貼入物體的轉動
㈩ 為什麼杠桿上三個支撐物的時候就不能用杠桿平衡原理了
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,用代數式表示為F1· L1=F2·L2。式中,F1表示動力,L1表示動力臂,F2表示阻力,L2表示阻力臂。從上式可看出,欲使杠桿達到平衡,動力臂是阻力臂的幾倍,動力就是阻力的幾分之一。
古希臘科學家阿基米德有這樣一句流傳很久的名言:「給我一個支點,我就能撬起整個地球!」這句話有著阿基米德嚴格的科學根據。(阿基米德是古希臘著名的科學家,許多問題在阿基米德的頭腦下都解決了)
阿基米德在《論平面圖形的平衡》一書中最早提出了杠桿原理。他首先把杠桿實際應用中的一些經驗知識當作「不證自明的公理」,然後從這些公理出發,運用幾何學通過嚴密的邏輯論證,得出了杠桿原理。這些公理是:(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(5)相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。據說,他曾經藉助杠桿和滑輪組,使停放在沙灘上的桅桿順利下水,在保衛敘拉古免受羅馬海軍襲擊的戰斗中,阿基米德利用杠桿原理製造了遠、近距離的投石器,利用它射出各種飛彈和巨石攻擊敵人,曾把羅馬人阻於敘拉古城外達3年之久。