『壹』 杠杆支点受力求解
情形设定:
一个坚固的三角形支点;一个物体重G,将要被撬起,作为阻力的来源,施力点在杆子的一端,一个没有质量的杆子长度是L,人的施力点在杆子另一端,作为动力撬起物体,现在研究支点在杆子何处受到得压力力最大和最小。
研究手段:
就是受力平衡
问题讨论:
1.鉴于力有大小和方向,需要进行力(动力和阻力)的分解,把有效的力合成到支点上,得到支点所受的压力。
2.支点受到的杆子的压力就是它对杆子的支撑力,这个力方向大体朝上,随着杆子的撬动,但是支撑力的方向一直垂直于杆子;另外支点处需要有摩擦力。
3.所以随着杆子的撬动,支点处所受压力会变化,无论支点在哪里。
简化模式:
保持杆子处于水平状态的杠杆平衡状态,物体的重力A(阻力)和手的压力B(动力)的方向都是垂直杆子向下(杆子是水平的),支点对杆子的支撑力C(就是支点所受的压力)的方向垂直杆子向上,所以无需力的分解和合成,那么A+B=C.现在A是不变的,B随着支点的不同(受杠杆平衡条件制约)而变化。由于是垂直方向,所以摩擦力不用考虑。
结论:
支点距离物体越近支点所受压力越小(因为省力杠杆B小),
支点距离动力施力点越近支点所受压力越大(因为费力杠杆B大),
当支点在杆子中间,因为A=B所以支点所受压力是物体重力的两倍(因为是等臂杠杆)。
备注:
在杆子不是水平的状态下,受力分析也比较简单,只是说起来比较繁琐,省略。
『贰』 杠杆受力计算
Fc*Lc-Fb*Lb=0
50*6-Fb*1=0
Fb=300公斤力
『叁』 杠杆的原理是受力点不同吗
杠杆原理也就是杠杆平衡原理,所以根据受力点不同,动力臂和阻力臂也就不同,所以动力和阻力也跟着变化。
我们将一根在力的作用下,能够绕固定点转动的硬棒称为杠杆。构成杠杆的五大要素有支点、动力、阻力、动力臂和阻力臂,其中支点指的是杠杆围绕转动的点,通常用字母“O”表示;动力是使杠杆转动的作用力,用F1表示;阻力指的是阻碍杠杆转动的作用力,用F2表示;动力臂指的是自支点至动力作用线的距离,用L1表示;阻力臂指的是自支点至阻力作用线的距离,用L2表示。
动力臂越长,就越省力。
『肆』 杠杆 请问这个受力是多少
250公斤=500千克
F*0.5=500*2.5(注意:在这里由于A固定,求B处的力,A就是支点,C处臂长为2.5而不是2)
解得F=2500千克
『伍』 如果杠杆原理中两端的受力都已知,那支点的受力是多少
夹剪如图所示。销子C和铜丝的直径均为d=5mm。当加力P=200N时,求铜丝与销子横截面的平均剪应力τ。已知a=30mm,b=150mm。
『陆』 为什么杠杆受力可以任何方向压力应该垂直于杠杆
杠杆的受力方向可以是任意的,根据题目条件而定,这不应该成为问题,我觉得你想问的是力专的方向与力属臂的关系.如果是的话我来解答.
力的方向不同,在力臂大小也不一定相同,在几何学中解释力臂更好理解,所谓力臂就是过支点做力的作用线的垂线,从支点到垂足之间的线段叫做力臂,显然力的作用方向不同,会导致力的作用线不同,因此力臂大小也会不同.
当力的方向与直杠杆垂直时,力臂达到最大,在阻力矩不变的情况下,此时达到平衡时所需的动力最小,举例来说,当你关门时,你手的推动方向与门垂直时需推力最小,而成一定角度时回较大.
望采纳
『柒』 杠杆的支点受到多大的力,可以计算吗
以同一个同步且连续相关体系的物体作为考量
如果保持围绕支点运动,而支点不动
若体系物体的重心加速度矢量为a(旋转加速度和向心加速度的矢量和)
则F合=am
任何作用力都能体现在重心上
F合=F支+F它合
故F支=am-F它合
举例:
在汽车设计中心有个实验机械机构,是一组传动中间齿轮轴,测试实验过程中是不平衡受力
不平衡受力的中间齿轮轴 有三个齿轮 和一个凸轮
分别为
齿轮1 (啮合半径为r1) 作用是接收驱动,比如挂轮系统
受到左边离合驱动齿轮向下的啮合力F1
齿轮2 (啮合半径为r2) 作用是传递给主要负载,比如汽车负载蜗杆同步齿轮
受到右边负载齿轮向下的啮合力F2
齿轮3 (啮合半径为r3) 作用是传递给次要负载,比如小型发电机主轴齿轮
受到上端啮合齿轮向右的啮合力F3
凸轮 (偏心度为r4) 作用是转数检测和液压供力,受到恒定向左弹簧力F4(F4浮动微小,视为恒定)
已知整个轮组质量为M,惯量平均半径为R
其中齿轮和轴质量合计M1,偏心轮为M4 M=M1+M4
在某个阶段齿轮轴在加速转动过程角加速度为j,某瞬间达到ω角速度,凸轮最高处朝右
求:在这个瞬间时齿轮轴支点受力,(忽略轴承摩擦力)
注:(不需要通过重力和轴承支撑力,或者说是支撑力克服重力后形成了支点复合受力)
1:根据我的方法解答
整体重心偏心距离=M4*r4/M=r4*M4/M 凸轮朝向就是瞬间偏心朝向(水平右)
下文令其以r表示 r=r4*M4/M
另根据驱动受力分析,体系旋转方向是逆时针
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
则整体加速度矢量和=√(jj+xx)=√(jj+ωωωωrr)
故F合=am=m√(jj+ωωωωrr)
其他除了支点以外的受力
有向下的 F1+F2
向右的 F3-F4
当采用矢量表示时F支=F合-F1-F2-F3-F4 (全部加横向表示矢量)
运算过程必须全部转成复数三角函数表示,有些复杂
为了简化,我们分成水平和铅锤方向 (水平向右为正,竖直向上为正)
F合的竖直分力就是+Mj,水平分力为 -Mx
F1是竖直分力值为 -F1
F2是竖直分力值为 -F2
F3是水平分力值为 F3
F4是水平分力值为 -F4
所以F支的水平分力=-Mx-F3+F4=F4-Mx-F3 (实际方向按正负决定,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:结合力矩计算(举数值为例)
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
则F1力矩为1000*0.2=200Nm
F2力矩为400*0.4=160Nm
F3力矩50*0.6=30Nm
F4没有力矩,则旋转力矩=200-160-30=10Nm
产生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/秒的瞬间
由于r=r4M4/M=0.04*2/8=0.01米
故x=ωωr=1米/秒秒
则F合水平=-Mx=-10*1=-10N F合垂直=+Mj=10*4=40N
则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支点受力就是略微右斜的向上
希望你看得懂,只是举例而已
『捌』 杠杆按受力情况区分
当杠杆平衡时,支点受力你明白,我就不说了。
当杠杆不平衡时,相对比较复杂,可以从简单模型分析,直杠杆,两端受力F1、F2,两端质量为m1、m2,力臂L1,L2;
从整体上看,合力F-支持力N=m1a1+m2a2
用角动量定理 可求角加速度β,
a=βL
要注意a1、a2方向。
计算太麻烦,仅作讨论。
『玖』 怎么确定杠杆受力的方向情况太多,怎么能确定不同的情况下杠杆受力的方向。最好多举几个例子
不是敷衍你,判断杠杆的受力方向,必须明确作用在杠杆上的力以及该力的作用线,求力臂由支点向作用线作垂线即可,而力的方向却是任意的。 说了这么多,关键是明确杠杆受力,找准作用点,画出作用线,找出力臂即可。 就这么多,参考一下吧。
『拾』 怎样分析一个杠杆支点的受力
夹剪如图所示。销子C和铜丝的直径均为d=5mm。当加力P=200N时,求铜丝与销子横截面的平均剪应力τ。已知a=30mm,b=150mm。