杠桿原理背後隱藏的的數學知識原理

㈠ 怎樣從數學的角度解釋杠桿原理最好有圖示

杠桿又分稱費力杠桿、省力杠桿和等臂杠桿，杠桿原理也稱為「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，要使杠桿達到平衡，動力臂是阻力臂的幾倍，阻力就是動力的幾倍。
中文名
杠桿原理
外文名
lever principle
別 稱
杠桿平衡條件
表達式
F1· L1=F2·L2.
提出者
阿基米德
提出時間
公元前245年左右
應用學科
物理科學
適用領域范圍
杠桿力學
適用領域范圍
建築，物理，機械
原理提出
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！」，這句話便是說杠桿原理。
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。
阿基米德
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，使停放在沙灘上的船隻順利下水，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。
這里還要順便提及的是，在中國歷史上也早有關於杠桿的記載。戰國時代的墨子曾經總結過這方面的規律，在《墨經》中就有兩條專門記載杠桿原理的。這兩條對杠桿的平衡說得很全面。裡面有等臂的，有不等臂的；有改變兩端重量使它偏動的，也有改變兩臂長度使它偏動的。這樣的記載，在世界物理學史上也是非常有價值的。
概念分析
編輯
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。
動力臂延伸
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 (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。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。
古希臘科學家阿基米德有這樣一句流傳千古的名言："假如給我一個支點，就能撬起地球"這句話不僅是催人奮進的警句，更是有著嚴格的科學根據的。

㈡ 杠桿的原理的原理是什麼

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。專即：動力×動力臂=阻力屬×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。因此要使杠桿達到平衡，動力臂是阻力臂的幾倍，阻力就是動力的幾倍。

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。

(2)杠桿原理背後隱藏的的數學知識原理擴展閱讀

當杠桿的動力點到支點的距離大於阻力點到支點的距離時是省力杠桿,反之則是費力杠桿。杠桿可分為省力杠桿、費力杠桿和等臂杠桿。

杠桿原理的應用：

1、省力杠桿：L1>L2, F1<f2 ，省力、費距離。如拔釘子用的羊角錘、鍘刀,瓶蓋扳子等。

2、費力杠桿： L1＜L2, F1＞F2，費力、省距離。如釣魚竿、鑷子等。

3、等臂杠桿： L1＝L2, F1＝F2，既不省力也不費力，又不多移動距離。如天平、定滑輪等。

㈢ 杠桿原理背後隱藏的數學知識原理是什麼

反比：距離1：距離2＝力量2：力量1

㈣ 杠杠原理隱藏的數學原理

杠杠原理隱藏的數學原理
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。
而數學中規定：所謂點到直線的距離就是過點作直線的垂線，則垂足到該點的距離即是。那麼既然力臂L是過支點作的力度作用線的垂線，所以力F1理應與力臂L1垂直。
杠桿平衡原理在中學幾何求線段比值中的應用，充分體現了數理相互滲透、數理巧妙結合、數理融會貫通的精神，這種思維模式對於靈活運用數理知識解題顯得尤為重要。

㈤ 跪求杠桿原理及其原理

我來從理論上分析為何這個公式成立：運用能量守恆定律。杠桿在平衡時才得出你提問的那個平衡公式。而力所做的功（該力產生的能量）等於：力的大小*力的方向移動的距離。杠桿左右兩端只能做圍繞支撐點（可以看作圓心）作圓弧運動，凡是經過支撐點（圓心）的力都不做功，因為支撐點是固定的，力通過該點都不產生位移，能量也為零。所以，運用力的分解原理，杠桿一端所受的力都可以分解成垂直於杠桿的力與平行於杠桿的力，該兩個力中，平行於杠桿的力（實際就是沿著杠桿方向的力）因為通過圓心而不做功，而垂直杠桿的力要達到兩邊平衡（能量守恆）：力*位移
兩邊要相等。位移的大小就是圓弧的長度，因為杠桿兩端只能作標准圓周運動：由數學得知，圓弧長度只與半徑成正比，那就得出了：力*半徑
要兩半相等，而該垂直力的力臂就是半徑的長度，由此得出該公式的成立。

㈥ 杠桿原理蘊含的數學原理那就是什麼關系。

反比例關系。兩種相關聯的量，一種量變化，另一種量也隨著變化，這兩種量中相對應的兩個數的積一定。這兩種量叫做成反比例的量。它們的關系叫做反比例關系。
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。

㈦ 小學數學杠桿原理是什麼

杠桿原理的最早發現者, 一般認為是古希臘的阿基米德, 但事實並非如此,先秦的墨子, 本名墨翟, 才是最早的發現者;也就是說杠桿原理的最早發現者是中國人, 不是古希臘人
據說, 阿基米德在《論平面圖形的平衡》一書中用公理的形式描述了杠桿原理, 但阿基米德生卒年為公元前287年—公元前212年, 相當於秦滅六國前後
墨子約出生在春秋末年（約公元前480年），一說公元前476年, 《墨子》的《墨經》中對杠桿原理有詳細而精確的描述
《墨經》約完成於周安王14年 癸巳（公元前388年）。《墨經》，又稱《墨辯》。是《墨子》的一部分
《墨經》比《論平面圖形的平衡》要早一百多年
另外,
《墨子》也好, 《墨經》也好, 都傳承有序, 是確鑿的先秦歷史文獻, 但阿基米德的著作則來歷不明, 最早發現於文藝復興時期,
離阿基米德的時代, 相去約一千五百年, 其最早的版本是從阿拉伯文翻譯成拉丁文的抄本, 連阿拉伯文的版本都沒有, 更不要說古希臘文的版本了,
到底是不是阿基米德的著作? 甚至是不是古希臘的文獻, 都以不可考
嚴格來說只能算傳說而已, 就好比《黃帝內經》，說是黃帝與岐伯雷公等人的談話記錄，但現在大家都認為是後人的託名之作，真實作者已不可考

㈧ 從科學的角度看杠桿用了什麼原理

，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。
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。

動力臂延伸
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
>
力距)；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。
古希臘科學家阿基米德有這樣一句流傳千古的名言："假如給我一個支點，就能撬起地球"這句話不僅是催人奮進的警句，更是有著嚴格的科學根據的。

㈨ 關於杠桿原理的講解，簡介一下什麼是杠桿原理，具體的

關於杠桿原理抄的講襲解，簡介一下什麼是杠桿原理，具體的
1、什麼是杠桿：能夠繞固定點轉動的硬棒（物體）.
2、杠桿中的「三點、兩力、兩力臂」：
「三點」：支點——杠桿繞著轉動的固定點.常用O表示.
動力作用點——動力在杠桿上的作用位置.
阻力作用點——阻力在杠桿上的作用位置.
「兩力」：動力——使杠桿轉動的力.常用F1表示.
阻力——阻礙杠桿轉動的力.常用F2表示.
「兩力臂」：動力臂——支點到動力作用線的距離.常用L1表示.
阻力臂——支點到阻力作用線的距離.常用L2表示.
（力的作用線——過力的作用點沿力的方向的直線.）
3、杠桿的平衡條件（原理）：作用在杠桿上的力與它們的力臂成反比.即：
動力×動力臂=阻力×阻力臂 或 動力/阻力=阻力臂/動力臂
數學表達式：F1×L1=F2×L2 或 F1/F2=L2/L1
4、杠桿的分類：a、省力杠桿：在F1×L1=F2×L2中,L1＞L2,則F1＜F2；
b、費力杠桿：在F1×L1=F2×L2中,L1＜L2,則F1＞F2；
c、等臂杠桿：在F1×L1=F2×L2中,L1=L2, 則F1=F2.

㈩ 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。