A. 阿基米德原理的故事
公元前245年,赫农王命令阿基米德(Archimedes)鉴定一个皇冠。赫农王给金匠一块金子让他做一顶纯金的皇冠。做好的皇冠尽管与先前的金子一样重,但国王还是怀疑金匠掺假了。
阿基米德在洗澡时发现浮力定律
他命令阿基米德鉴定皇冠是不是纯金的,但是不允许破坏皇冠。这似乎是件不可能的事情。在公共浴室内,阿基米德注意到他的胳膊浮到了水面上。这时他脑中闪现出一丝模糊的想法。他把胳膊完全放进水中全身放松,这时胳膊又浮到水面上。
他站了起来,浴盆四周的水位下降;再坐下去时,浴盆中的水位又上升了。
他躺在浴盆中,水位则变得更高了,而他也感觉到自己变轻了。他站起来后,水位下降,他则感觉到自己重了。一定是水对身体产生向上的浮力才使得他感到自己轻了。
他把差不多一样大的石块和木块同时放入浴盆,浸入水中。石块下沉到水里,但是他能感觉到石块变轻了。而且,他必须要向下按着木块才能把它完全浸没水中。这表明在下沉的情况下,浮力与物体的排水量(物体体积)有关,而不与物体重量有关。相同质量下,物体在水中感觉有多重一定与它的密度(物体单位体积的质量)有关。
阿基米德因此找到了解决国王问题的方法,问题关键在于密度。如果皇冠里面含有其他金属,它的密度会不相同,在重量相等的情况下,这个皇冠的体积是不同的。
把皇冠和等重的金子放进水里,结果发现皇冠排出的水量比金子的大,这表明皇冠是掺假的。
最重要的是,阿基米德发现了浮力原理,即水对物体的浮力等于物体所排出水的重量。
(1)阿基米德杠杆理论扩展阅读:
阿基米德发现的浮力原理,奠定了流体静力学的基础。传说希伦王召见阿基米德,让他鉴定纯金王冠是否掺假。
他冥思苦想多日,在跨进澡盆洗澡时,从看见水面上升得到启示,作出了关于浮体问题的重大发现,并通过王冠排出的水量解决了国王的疑问。
在著名的《论浮体》一书中,他按照各种固体的形状和比重的变化来确定其浮于水中的位置,并且详细阐述和总结了后来闻名于世的阿基米德原理:放在液体中的物体受到向上的浮力,其大小等于物体所排开的液体重量。从此使人们对物体的沉浮有了科学的认识。
适用范围:
阿基米德原理适用于全部或部分浸入静止流体的物体,要求物体下表面必须与流体接触。
如果物体的下表面并未全部同流体接触,例如,被水浸没的桥墩、插入海底的沉船、打入湖底的桩子等,在这类情况下,此时水的作用力并不等于原理中所规定的力。
如果水相对于物体有明显的流动,此原理也不适用(见伯努利方程)。鱼在水中游动,由于周围的水受到扰动,用阿基米德原理算出的力只是部分值。这些情形要考虑流体动力学的效应。水翼船受到远大于浮力的举力就是动力学效应,所循规律与静力学有所不同。
B. 阿基米德曾说,给我一根杠杆我就能撬动整个地球,这是为什么呢
杠杆又分称费力杠杆、省力杠杆和等臂杠杆,杠杆原理也称为“杠杆平衡条件”。要使杠杆平衡,作用在杠杆上的两个力矩(力与力臂的乘积)大小必须相等。
即:动力×动力臂=阻力×阻力臂,用代数式表示为F1·L1=F2·L2。式中,F1表示动力,L1表示动力臂,F2表示阻力,L2表示阻力臂。从上式可看出,要使杠杆达到平衡,动力臂是阻力臂的几倍,阻力就是动力的几倍。
据说,他曾经借助杠杆和滑轮组,使停放在沙滩上的船只顺利下水,在保卫叙拉古免受罗马海军袭击的战斗中,阿基米德利用杠杆原理制造了远、近距离的投石器,利用它射出各种飞弹和巨石攻击敌人,曾把罗马人阻于叙拉古城外达3年之久。
C. 阿基米德发现杠杆原理是怎样的
杠杆原理亦称“杠抄杆平衡条件袭”。要使杠杆平衡,作用在杠杆上的两个力(动力点、支点和阻力点)的大小跟它们的力臂成反比。杠杆原理的表达为:
动力×动力臂=阻力×阻力臂
公元前3世纪,古希腊物理学家、数学家阿基米德(Archimedes,约公元前287-前212)在他的著作《板的平衡》中,第一个提出了关于作用在支点两边等距的等重物体是处于平衡状态的公理。之后,他又致力于建立一条原理,即“在杠杆上的不同重物,仅当它们的重量与它们的悬挂点到支点的长度成反比时,才能处于平衡状态”,这就是我们常说的杠杆原理。
阿基米德有一句名言:“给我一个可靠的支点,我就能撬动地球。”杠杆原理被应用到方方面面的机械中,是简单机械的基本原理。常见的滑轮、杠杆、轮轴都是利用的都是这一原理。阿基米德所创立的杠杆原理和力学理论,也奠定了他在物理学发展过程中的先行者的角色。作为一名自然哲学家,阿基米德是力学这门学科的真正创始人。
D. 阿基米德杠杆原理内容是什么
公理是:
1、在无重量的杆的两端离支点相等的距离处挂上相等的重量,它们将平衡;
2、在无重量的杆的两端离支点相等的距离处挂上不相等的重量,重的一端将下倾;
3、在无重量的杆的两端离支点不相等距离处挂上相等重量,距离远的一端将下倾;
4、一个重物的作用可以用几个均匀分布的重物的作用来代替,只要重心的位置保持不变。相反,几个均匀分布的重物可以用一个悬挂在它们的重心处的重物来代替
5、相似图形的重心以相似的方式分布。
杠杆原理也被称作“杠杆平衡条件”。要实现杠杆平衡,作用于杠杆上的两个力矩大小应当相同,也就是:动力×动力臂=阻力×阻力臂,用代数式表示为F1·L1=F2·L2。从上式可看出,欲使杠杆达到平衡,动力臂是阻力臂的几倍,动力就是阻力的几分之一。
同时,从杠杆定律中也可以看出,人们如果想用小于阻力的力挪动重物,动力臂的距离应大于阻力臂的距离,从理论上讲,动力臂越长,动力越小,即越省力。
杠杆原理在我们日常生活以及工作中被广泛应用。杠杆可以分为三种,有省力杠杆和费力杠杆,以及等臂杠杆。当F1<F2,L1>L2时,杠杆成为省力杠杆。我们常用到的工具类似起子、扳手、撬棒等都属于省力杠杆。“四两拨千斤”的俗语其实就是对省力杠杆的极致描述。
E. 杠杆原理有多凶为何阿基米德说用杠杆就能翘起地球
可以用一句话来形容,给我一个好的支点,你我他任何人就能撬起这个地球。
阿基米德科学家说到,给我一个立足点和一个足够长的杠杆,这样我就能撬动地球 。他首先将杠杆实际应用中的一些经验知识视为不言自明的公理。然后,从这些公理开始,他使用几何学通过严格的逻辑演示来获得杠杆原理。这些公理是,如果同等重量悬挂在非重量杆两端和支点之间的等距离上。
在保护叙利亚免受罗马海军攻击的战斗中,阿基米德走了很远,近距离的堆高机用它发射各种导弹和巨大的石头来攻击敌人,它曾经将罗马人从古老的叙利亚城外封锁了大概3年。杠杆原理,他已经被全世界采纳,广泛应用于许多领域。阿基米德曾经说过: 给我一个足够长的立足点还有一个杠杆,他就可以撬起这个地球啦,可以想象确实厉害。
F. 阿基米德的理想杠杆,真的可以撬动地球吗
古希腊著名的科学家阿基米德发现杠杆的平衡原理后,怀着一颗激动的心情写了一封信,把他这一重要发现报告给叙拉古国王希伦。他在信是说:“如果给我一个支点,一根足够长的硬棒,我就能撬动整个地球”。我们知道,根据杠杆原理,只要杠杆的动力臂足够长,用一定大小的力就可以举起任意重的物体。但是,阿基米德真能撬起地球吗?首先我们来计算杠杆的长度。在地球上称量质量与地球相等的物体,该物体受到的重力约为6×10(22)N假如一个人能直接举起600N的重物,那么根据杠杆的平衡条件即他要举起地球,就得把他的手放在这样的一根长的杠杆上-杠杆的动力臂应当等于它的阻力臂的1×10(20)倍。茫茫宇宙之中,哪有这么长的杠杆?
但若一边的物体重量加大时,这个平衡就会被打破,而恢复平衡的方法除在另一端加上一样的重量以外,还能把这个代替重心的支点向重物一侧移动。由此,阿基米德思考得出了杠杆原理的表达式。阿基米德解释杠杆需要有支点、施力点和受力点,而且提出了表达式为:动力x动力臂=阻力X阻力臂,即。
由此我们知道,当一个人想要用有限力量撬起一块重物的时候,因为阻力和阻力臂的乘积是一定的,因此只要动力臂足够长,就能够用最小的力完成任务。因此阿基米德想要撬起地球也并非不可能的任务。只是他可能必须要找到一根长达几光年的杠杆。
G. 杠杆的原理的原理是什么
要使杠杆平衡,作用在杠杆上的两个力矩(力与力臂的乘积)大小必须相等。专即:动力×动力臂=阻力属×阻力臂,用代数式表示为F1· L1=F2·L2。式中,F1表示动力,L1表示动力臂,F2表示阻力,L2表示阻力臂。因此要使杠杆达到平衡,动力臂是阻力臂的几倍,阻力就是动力的几倍。
在使用杠杆时,为了省力,就应该用动力臂比阻力臂长的杠杆;如果想要省距离,就应该用动力臂比阻力臂短的杠杆。因此使用杠杆可以省力,也可以省距离。但是,要想省力,就必须多移动距离;要想少移动距离,就必须多费些力。
当杠杆的动力点到支点的距离大于阻力点到支点的距离时是省力杠杆,反之则是费力杠杆。杠杆可分为省力杠杆、费力杠杆和等臂杠杆。
杠杆原理的应用:
1、省力杠杆:L1>L2, F1<f2 ,省力、费距离。如拔钉子用的羊角锤、铡刀,瓶盖扳子等。
2、费力杠杆: L1<L2, F1>F2,费力、省距离。如钓鱼竿、镊子等。
3、等臂杠杆: L1=L2, F1=F2,既不省力也不费力,又不多移动距离。如天平、定滑轮等。
H. 阿基米德自己是怎样证明杠杆原理的
我觉得可以这样理解: 我们知道任何机械都不省功,因此杠杆是不可能省功的。 据功能关系,做了多少功,就有多少能量的转化。 譬如我们用杠杆把石头翘起,这与用手抬起石头没有什么两样。 假设在理想状况下,使用杠杆不做额外功。 为了省力,就应该用动力臂比阻力臂长的杠杆;如欲省距离,就应该用动力臂比阻力臂短的杠杆。因此使用杠杆可以省力,也可以省距离。但是,要想省力,就必须多移动距离;要想少移动距离,就必须多费些力。要想又省力而又少移动距离,是不可能实现的。正是从这些公理出发,在“重心”理论的基础上,阿基米德发现了杠杆原理,即“二重物平衡时,它们离支点的距离与重量成反比。 这也符合W=FS与能量守恒。
I. 阿基米德发现杠杆原理,说明了什么道理
很难实现
这句话主要是说明杠杆原理
利用杠杆原理会给我们意想不到力量
J. 阿基米德的杠杆原理
一,杠杆原理
在使用杠杆时,为了省力,就应该用动力臂比阻力臂长的杠杆;如果想要省距离,就应该用动力臂比阻力臂短的杠杆。因此使用杠杆可以省力,也可以省距离。
但是,要想省力,就必须多移动距离;要想少移动距离,就必须多费些力。要想又省力而又少移动距离,是不可能实现的。
杠杆的支点不一定要在中间,满足下列三个点的系统,基本上就是杠杆:支点、施力点、受力点。其中公式这样写:动力×动力臂=阻力×阻力臂,即F1×L1=F2×L2这样就是一个杠杆。杠杆也有省力杠杆跟费力的杠杆,两者皆有但是功能表现不同。
杠杆的支点不一定要在中间,满足下列三个点的系统,基本上就是杠杆:支点、施力点、受力点。
二、内容
杠杆平衡是指杠杆在动力和阻力作用下处于静止状态下或者匀速转动的状态下。杠杆受力有两种情况:
1、杠杆上只有两个力:
动力×支点到动力作用线的距离=阻力×支点到阻力作用线的距离
即动力×动力臂=阻力×阻力臂,即F1×L1=F2×L2
2、杠杆上有多个力:
所有使杠杆顺时针转动的力的大小与其对应力臂的乘积等于使杠杆逆时针转动的力的大小与其对应力臂的乘积。
这也叫作杠杆的顺逆原则,同样适用于只有两个力的情况。
(10)阿基米德杠杆理论扩展阅读
运用:
1、有一种用脚踩的打气机,或是用手压的榨汁机,就是省力杠杆 (动力臂 > 阻力臂);但是我们要压下较大的距离,受力端只有较小的动作。
2、路边的吊车,钓东西的钩子在整个杆的尖端,尾端是支点、中间是油压机 (力矩 > 力臂),这就是费力的杠杆,但费力换来的就是中间的施力点只要动小距离,尖端的挂勾就会移动相当大的距离。
3、拔钉子用的羊角锤、铡刀,开瓶器,轧刀,动滑轮,手推车 剪铁皮的剪刀及剪钢筋用的剪刀等。
4、钓鱼竿、镊子,筷子,船桨裁缝用的剪刀、理发师用的剪刀等。