『壹』 杠桿原理是誰發明的
杠桿原理是阿基米德發明的。
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!」,這句話便是說杠桿原理。阿基米德,偉大的古希臘哲學家、網路式科學家、數學家、物理學家、力學家,靜態力學和流體靜力學的奠基人,並且享有「力學之父」的美稱。
杠桿原理介紹
杠桿原理也稱為「杠桿平衡條件」,是分析杠桿受力平衡的定理,最早由古希臘科學家阿基米德提出。杠桿要達到受力平衡,作用在杠桿上的兩個力矩(力與力臂的乘積)必須大小相等,旋轉方向相反。
也就是說,杠桿的平衡條件必須滿足:動力×動力臂必須等於阻力×阻力臂,數學表達式為: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。
『貳』 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。
『叄』 阿基米德杠桿原理是什麼
阿基米德杠桿原理是是分析杠桿受力平衡的定理。
杠桿要達到受力平衡,作用在杠桿上的兩個力矩(力與力臂的乘積)必須大小相等,旋轉方向相反。也就是說,杠桿的平衡條件必須滿足:動力×動力臂必須等於阻力×阻力臂,數學表達式為: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。
杠桿平衡
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。杠桿受力通常有兩種情況。
1、杠桿上受兩個力作用時,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,代數式表示為F1×L1=F2×L2。
2、杠桿上受多個力作用時,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,同樣適用於只受兩個力作用的情況。
『肆』 阿基米德杠桿原理是怎樣產生的
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�1 l1=F2�6�1l2。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。 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 阿基米德一些經驗知識當作"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;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。"
『伍』 關於阿基米德的故事
敘古拉國王艾希羅交給金匠一塊黃金,讓他做一頂王冠。王冠做成後,國王拿在手裡覺得有點輕。他懷疑金匠摻了假,可是金匠以腦袋擔保說沒有,並當面拿秤來稱,結果與原來的金塊一樣重。國王還是有些懷疑,可他又拿不出證據,於是把阿基米德叫來,要他來解決這個難題。回家後,阿基米德閉門謝客,冥思苦想,但百思不得其解。
一天,他的夫人逼他洗澡。當他跳入池中時,水從池中溢了出來。阿基米德聽到那嘩嘩嘩的流水聲,靈感一下子冒了出來。他從池中跳出來,連衣服都沒穿,就沖到街上,高喊著:「優勒加!優勒加!(意為發現了)」。夫人這回可真著急了,嘴裡嘟囔著「真瘋了,真瘋了」,便隨後追了出去。街上的人不知發生了什麼事,也都跟在後面追著看
原來,阿基米德由澡盆溢水找到了解決王冠問題的辦法:相同質量的相同物質泡在水裡,溢出的水的體積應該相同。如果把王冠放到水了,溢出的水的體積應該與相同質量的金塊的體積相同,否則王冠里肯定摻有假。
阿基米德跑到王宮後立即找來一盆水,又找來同樣重量的一塊黃金,一塊白銀,分兩次泡進盆里,白銀溢出的水比黃金溢出的幾乎要多一倍,然後他又把王冠和金塊分別泡進水盆里,王冠溢出的水比金塊多,顯然王冠的質量不等於金塊的質量,王冠里肯定摻了假。在鐵的事實面前,金匠不得不低頭承認,王冠里確實摻了白銀。
(5)阿基米德提出杠桿原理的故事擴展閱讀:
阿基米德(公元前287年—公元前212年),偉大的古希臘哲學家、網路式科學家、數學家、物理學家、力學家,靜態力學和流體靜力學的奠基人,並且享有「力學之父」的美稱,阿基米德和高斯、牛頓並列為世界三大數學家。阿基米德曾說過:「給我一個支點,我就能撬起整個地球。」
阿基米德確立了靜力學和流體靜力學的基本原理。給出許多求幾何圖形重心,包括由一拋物線和其網平行弦線所圍成圖形的重心的方法。阿基米德證明物體在液體中所受浮力等於它所排開液體的重量,這一結果後被稱為阿基米德原理。
他還給出正拋物旋轉體浮在液體中平衡穩定的判據。阿基米德發明的機械有引水用的水螺旋,能牽動滿載大船的杠桿滑輪機械,能說明日食,月食現象的地球-月球-太陽運行模型。但他認為機械發明比純數學低級,因而沒寫這方面的著作。阿基米德還採用不斷分割法求橢球體、旋轉拋物體等的體積,這種方法已具有積分計算的雛形。
阿基米德在數學上也有著極為光輝燦爛的成就,特別是在幾何學方面。
阿基米德的數學思想中蘊涵微積分,阿基米德的《方法論》中已經「十分接近現代微積分」,這里有對數學上「無窮」的超前研究,貫穿全篇的則是如何將數學模型進行物理上的應用。
他所缺的是沒有極限概念,但其思想實質卻伸展到17世紀趨於成熟的無窮小分析領域里去,預告了微積分的誕生。
阿基米德將歐幾里德提出的趨近觀念作了有效的運用。他利用「逼近法」算出球面積、球體積、拋物線、橢圓面積,後世的數學家依據這樣的「逼近法」加以發展成近代的「微積分」。阿基米德還利用割圓法求得π的值介於3.14163和3.14286之間。
另外他算出球的表面積是其內接最大圓面積的四倍,又導出圓柱內切球體的體積是圓柱體積的三分之二,這個定理就刻在他的墓碑上。
阿基米德研究出螺旋形曲線的性質,現今的「阿基米德螺線」曲線,就是因為紀念他而命名。另外他在《數沙者》一書中,他創造了一套記大數的方法,簡化了記數的方式。
阿基米德的幾何著作是希臘數學的頂峰。他把歐幾里得嚴格的推理方法與柏拉圖鮮艷的豐富想像和諧地結合在一起,達到了至善至美的境界,從而「使得往後由開普勒、卡瓦列利、費馬、牛頓、萊布尼茨等人繼續培育起來的微積分日趨完美」。
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」。埃及一直到二千年後的現代,還有人使用這種器械。這個工具成了後來螺旋推進器的先祖。
阿基米德非常重視試驗,一生設計、製造了許多儀器和機械,值得一提的有舉重滑輪、灌地機、揚水機以及軍事上用的拋石機等。
當時的歐洲,在工程和日常生活中,經常使用一些簡單機械,譬如:螺絲、滑車、杠桿、齒輪等,阿基米德花了許多時間去研究,發現了「杠桿原理」和「力矩」的觀念,對於經常使用工具製作機械的阿基米德而言,將理論運用到實際的生活上是輕而易舉的。阿基米德極可能是當時全世界對於機械的原理與運用了解最透徹的人。
阿基米德和雅典時期的科學家有著明顯的不同,就是他既重視科學的嚴密性、准確性,要求對每一個問題都進行精確的、合乎邏輯的證明;又非常重視科學知識的實際應用。
『陸』 阿基米德原理的故事
公元前245年,赫農王命令阿基米德(Archimedes)鑒定一個皇冠。赫農王給金匠一塊金子讓他做一頂純金的皇冠。做好的皇冠盡管與先前的金子一樣重,但國王還是懷疑金匠摻假了。
阿基米德在洗澡時發現浮力定律
他命令阿基米德鑒定皇冠是不是純金的,但是不允許破壞皇冠。這似乎是件不可能的事情。在公共浴室內,阿基米德注意到他的胳膊浮到了水面上。這時他腦中閃現出一絲模糊的想法。他把胳膊完全放進水中全身放鬆,這時胳膊又浮到水面上。
他站了起來,浴盆四周的水位下降;再坐下去時,浴盆中的水位又上升了。
他躺在浴盆中,水位則變得更高了,而他也感覺到自己變輕了。他站起來後,水位下降,他則感覺到自己重了。一定是水對身體產生向上的浮力才使得他感到自己輕了。
他把差不多一樣大的石塊和木塊同時放入浴盆,浸入水中。石塊下沉到水裡,但是他能感覺到石塊變輕了。而且,他必須要向下按著木塊才能把它完全浸沒水中。這表明在下沉的情況下,浮力與物體的排水量(物體體積)有關,而不與物體重量有關。相同質量下,物體在水中感覺有多重一定與它的密度(物體單位體積的質量)有關。
阿基米德因此找到了解決國王問題的方法,問題關鍵在於密度。如果皇冠裡面含有其他金屬,它的密度會不相同,在重量相等的情況下,這個皇冠的體積是不同的。
把皇冠和等重的金子放進水裡,結果發現皇冠排出的水量比金子的大,這表明皇冠是摻假的。
最重要的是,阿基米德發現了浮力原理,即水對物體的浮力等於物體所排出水的重量。
(6)阿基米德提出杠桿原理的故事擴展閱讀:
阿基米德發現的浮力原理,奠定了流體靜力學的基礎。傳說希倫王召見阿基米德,讓他鑒定純金王冠是否摻假。
他冥思苦想多日,在跨進澡盆洗澡時,從看見水面上升得到啟示,作出了關於浮體問題的重大發現,並通過王冠排出的水量解決了國王的疑問。
在著名的《論浮體》一書中,他按照各種固體的形狀和比重的變化來確定其浮於水中的位置,並且詳細闡述和總結了後來聞名於世的阿基米德原理:放在液體中的物體受到向上的浮力,其大小等於物體所排開的液體重量。從此使人們對物體的沉浮有了科學的認識。
適用范圍:
阿基米德原理適用於全部或部分浸入靜止流體的物體,要求物體下表面必須與流體接觸。
如果物體的下表面並未全部同流體接觸,例如,被水浸沒的橋墩、插入海底的沉船、打入湖底的樁子等,在這類情況下,此時水的作用力並不等於原理中所規定的力。
如果水相對於物體有明顯的流動,此原理也不適用(見伯努利方程)。魚在水中游動,由於周圍的水受到擾動,用阿基米德原理算出的力只是部分值。這些情形要考慮流體動力學的效應。水翼船受到遠大於浮力的舉力就是動力學效應,所循規律與靜力學有所不同。
『柒』 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。
『捌』 阿基米德的故事
公元前245年,為了慶祝盛大的月亮節,赫農王給金匠一塊金子讓他做一頂純金的皇冠。做好的皇冠盡管與先前的金子一樣重,但國王還是懷疑金匠摻假了。他命令阿基米德鑒定皇冠是不是純金的,但是不允許破壞皇冠。這看起來是件不可能的事情。、
阿基米德在公共浴室洗澡時,發現了浮力,並通過用石塊和木塊做實驗,證明了浮力與物體的排水量(物體體積)有關,而不是與物體的重量有關。物體在水中感覺有多重一定與水的密度(水單位體積的質量)有關。
阿基米德在此找到了解決國王問題的方法,問題的關鍵在於密度。如果皇冠裡面含有其他金屬,它的密度會不相同,在重量相等的情況下,這個皇冠的體積是不同的。把皇冠和同樣重量的金子放進水裡,結果發現皇冠排出的水量比金子的大,這表明皇冠是摻假的。
(8)阿基米德提出杠桿原理的故事擴展閱讀:
阿基米德發現了浮力原理,即液體對物體的浮力等於物體所排開液體的重力大小。流體靜力學的一個重要原理,它指出,浸入靜止流體中的物體受到一個浮力,其大小等於該物體所排開的流體重量,方向垂直向上並通過所排開流體的形心。這結論是阿基米德首先提出的,故稱阿基米德原理。
參考資料:網路—阿基米德定律
『玖』 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。
(9)阿基米德提出杠桿原理的故事擴展閱讀
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。
『拾』 阿基米德杠桿原理內容是什麼
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。
杠桿原理也被稱作「杠桿平衡條件」。要實現杠桿平衡,作用於杠桿上的兩個力矩大小應當相同,也就是:動力×動力臂=阻力×阻力臂,用代數式表示為F1·L1=F2·L2。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。
同時,從杠桿定律中也可以看出,人們如果想用小於阻力的力挪動重物,動力臂的距離應大於阻力臂的距離,從理論上講,動力臂越長,動力越小,即越省力。
杠桿原理在我們日常生活以及工作中被廣泛應用。杠桿可以分為三種,有省力杠桿和費力杠桿,以及等臂杠桿。當F1<F2,L1>L2時,杠桿成為省力杠桿。我們常用到的工具類似起子、扳手、撬棒等都屬於省力杠桿。「四兩撥千斤」的俗語其實就是對省力杠桿的極致描述。