『壹』 杠桿平衡公式
杠桿平衡實際上就是物體轉動的平衡,這與物體平動的對應的力的平衡是對應的。
杠桿平衡的物理量叫做力矩(M),是力的大小與力的作用線到支點距離的乘積,也就是力×力臂,單位為N·m,不可以寫成能量的單位焦耳(J)。
如圖所示,杠桿的支點在O,距離左端1/4桿長,左右兩端分別有F1和F4作用,全桿的正中間有力F2作用,距離左端3/5處有傾斜力F3作用,與水平桿夾角為30°。
根據力矩的定義
F1相對於支點O的力矩為M1=F1×L/4=0.25F1L
F2相對於支點O的力矩為M2=F2×L/4=0.25F2L
F4相對於支點O的力矩為M4=F4×3L/4=0.75F4L
F3是個傾斜的力,根據力矩的定義,力臂為點O到力的作用線的距離,你可以延長F3然後做出O到延長線的垂線段的,垂線段的長度就是F3的力臂。
第二種方法就是將F3分解成垂直正交的的兩個分離F3x和F3y,F3y的力臂為3L/5-L/4=0.35L
F3x的延長線過了支點O,故而力臂為零,那麼F3x的力矩為零,那麼F3的力矩M3就只有F3y的力矩故而M3=F3y×0.35L=0.5F3×0.35L=0.175F3L
杠桿平衡的條件時所有力矩的代數和為零。
即正力矩+負力矩=0
力矩是有方向的,它分為順時針和逆時針兩個方向,圖中,我們可以看到如果只有F1作用,桿會繞O點逆時針方向轉動,我們可以定義逆時針方向力矩為正,那麼F1的力矩M1就是正力矩,而F2單獨作用會使桿順時針轉動,故而力矩M2為負,在代入上述的平衡等式時,要加上負號。
根據圖中關系我們可以有
(M1+M4)+(M2+M3)=0
即(0.25F1L+0.75F4L)+(-0.25F2L-0.175F3L)=0
『貳』 【急】杠桿與杠桿平衡條件
特殊情況下才對,一般情況下是錯的。
只有在動力與阻力的方向都與杠桿垂直時,小明的結論才是對的。如果動力和阻力的方向中有一個方向不垂直杠桿或兩個方向都不垂直杠桿時,小明的結論就是錯的。
正確的結論是:動力×動力臂=阻力×阻力臂
『叄』 杠桿平衡條件是什麼
要使杠桿平衡,作用在杠桿上的兩個力(動力和阻力)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· 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。
(3)杠桿和平衡點擴展閱讀:
一、杠桿平衡分類
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。
二、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;如欲省距離,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。
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般順利下水,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。
『肆』 杠桿的平衡條件與功的計算公式的區別
杠杠:F1*L1=F2*L2裡面F1和L1是垂直的
功:W=FS裡面F和S是平行的
『伍』 杠桿平衡條件和杠桿平衡原理是同個概念嗎
杠桿原理就是杠桿平衡條件
『陸』 盈虧平衡點的EBIT為什麼不隨財務杠桿而變化
盈虧平衡點是為了平衡財務杠桿,不可能隨著杠桿而變化。
『柒』 舉一些省力杠桿,費力杠桿和平衡杠桿的例子!
省力杠桿:開瓶器、榨汁器、胡桃鉗、鐵皮剪刀,指甲刀等。費力杠桿:鑷子,釣魚桿,理發用的剪刀,筷子,火鉗等。平衡杠桿:天平,桿稱等。