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怎麼計算杠桿平衡條件

發布時間:2021-06-23 21:16:58

A. 杠桿平衡條件,杠桿兩邊有重物,要使兩邊平衡,有個怎樣的計算公式

F1L1=F2L2

B. 杠桿的杠桿平衡條件

杠桿的平衡條件 :
動力×動力臂=阻力×阻力臂
公式:
F1×L1=F2×L2變形式:
F1:F2=L2:L1動力臂是阻力臂的幾倍,那麼動力就是阻力的幾分之一: 杠桿繞著轉動的固定點叫做支點
使杠桿轉動的力叫做動力,(施力的點叫動力作用點)
阻礙杠桿轉動的力叫做阻力,(施力的點叫阻力用力點)
當動力和阻力對杠桿的轉動效果相互抵消時,杠桿將處於平衡狀態,這種狀態叫做杠桿平衡,但是杠桿平衡並不是力的平衡。
注意:在分析杠桿平衡問題時,不能僅僅以力的大小來判斷,一定要從基本知識考慮,做到解決問題有根有據,切忌憑主觀感覺來解題。
杠桿靜止不動或勻速轉動都叫做杠桿平衡。通過力的作用點沿力的方向的直線叫做力的作用線
從支點O到動力F1的作用線的垂直距離L1叫做動力臂
從支點O到阻力F2的作用線的垂直距離L2叫做阻力臂
杠桿平衡的條件(文字表達式):
動力×動力臂=阻力×阻力臂
公式:
F1×L1=F2×L2一根硬棒能成為杠桿,不僅要有力的作用,而且必須能繞某固定點轉動,缺少任何一個條件,硬棒就不能成為杠桿,例如酒瓶起子在沒有使用時,就不能稱為杠桿。
動力和阻力是相對的,不論是動力還是阻力,受力物體都是杠桿,作用於杠桿的物體都是施力物體
力臂的關鍵性概念:1:垂直距離,千萬不能理解為支點到力的作用點的長度。
2:力臂不一定在杠桿上。
力臂三要素:大括弧(或用|→←|表示)、字母、垂直符號 (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。 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。阿基米德曾講:「給我一個支點和一根足夠長的杠桿,我就可以撬動地球」。講的就是這個道理。但是找不到那麼長和堅固的杠桿,也找不到那個立足點和支點。所以撬動地球只是阿基米德的一個假想。
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:支點到受力點距離(力矩) * 受力 = 支點到施力點距離(力臂)* 施力,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。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 > 力矩);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。
使用杠桿時,如果杠桿靜止不動或繞支點勻速轉動,那麼杠桿就處於平衡狀態。
動力臂×動力=阻力臂×阻力,即L1×F1=L2×F2,由此可以演變為F1/F2=L2/L1杠桿的平衡不僅與動力和阻力有關,還與力的作用點及力的作用方向有關。
假如動力臂為阻力臂的n倍,則動力大小為阻力的1/n大頭沉
動力臂越長越省力,阻力臂越長越費力.
省力杠桿費距離;費力杠桿省距離。
等臂杠桿既不省力,也不費力。可以用它來稱量。例如:天平
許多情況下,杠桿是傾斜靜止的,這是因為杠桿受到幾個平衡力的作用。 杠桿是可以繞著支點旋轉的硬棒。當外力作用於杠桿內部任意位置時,杠桿的響應是其操作機制;假若外力的作用點是支點,則杠桿不會出現任何響應。
假設杠桿不會耗散或儲存能量,則杠桿的輸入功率必等於輸出功率。當杠桿繞著支點呈勻角速度旋轉運動時,離支點越遠,則移動速度越快,離支點越近,則移動速度越慢,由於功率等於作用力乘以速度,離支點越遠,則作用力越小,離支點越近,則作用力越大。
機械利益是阻力與動力之間的比率,或輸出力與輸入力之間的比率。假設動力臂 、阻力臂 分別為動力點、阻力點與支點之間的距離,動力 、阻力 分別作用於動力點、阻力點。則機械利益 為:

C. 杠桿平衡條件計算公式,只求公式計算

動力 X 動力臂= 阻力 X 阻力臂
F1 X L1=F2 X L2

D. 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

E. 杠桿平衡計算題

L=2米,M=1千克,m左=3千克,m右=7千克
分析:設支點離左端距離為 Y 時杠桿能平衡,則
支點左側桿的質量是M左=M*Y / L=1* Y / 2=Y / 2千克
支點右側桿的質量是M右=M-M左=(2-Y)/ 2千克
由平衡條件得
m左*Y+M左*(Y / 2)=m右*(L-Y)+ [ M右*(L-Y)/ 2 ]
即3*Y+(Y / 2)*(Y / 2)=7*(2-Y)+{ [ (2-Y)/ 2 ] *(2-Y)/ 2 }
得Y=60 / 44=15 / 11=1.364米

F. 杠桿怎麼樣才算平衡

杠桿兩邊受力分別乘以兩端的力矩相等。就是F1×L1=F2×L2

G. 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

H. 杠桿原理的計算公式!在線等!!!!!!!!!

F1*L1=F2*L2

力乘以力臂等於力乘以力臂

杠桿平衡條件:F1*l1=F2*l2。

力臂:從支點到力的作用線的垂直距離

杠桿平衡是指杠桿處於靜止狀態下或者勻速轉動的狀態下

(8)怎麼計算杠桿平衡條件擴展閱讀:

杠桿可以讓「小力」做出「大力」能做的功。

任何機械所輸出的能量,都不可能比輸入它的能量還多,這是「能量守恆定律」的要求。因此,對於一個理想的機械,它的「能量輸出」最多與「能量輸入」是相等的,這個時候,機械所輸出的功,等於輸入它的功。

可以想像一個用杠桿來翹起物體的例子。在過程中,杠桿所輸出的功,是「物體的重量」與「物體被抬起的高度」(或者說「輸出距離」)的乘積。而輸入杠桿的功,則是人所施加的「力」與「向下壓的距離」(或者說「輸入距離」)的乘積。

在理想的情況下,「輸出的功」與「輸入的功」相等,也就是「物體的重量」與「輸出距離」的乘積,等於「力」與「輸入距離」的乘積。這就意味著,在物體的重量一定的前提下,「力」的大小取決於「輸入距離」與「輸出距離」的比例。

通過調整「力」和「物體」與「支點」的相對遠近,使「輸入距離」大於「輸出距離」,或者對於上面的例子來說,只要讓下壓的距離稍大於物體需要被抬起來的距離,那麼用「小力」所做出來的功,便完全可以等同於一個「大力」所做的功。能夠看出,這就是杠桿省力的背後的原因。

參考資來源:‍杠桿原理

I. 物理中杠桿的計算公式怎麼理解,怎麼的得到的,什麼原理

杠桿又分稱費力杠來桿、省力杠自桿和等臂杠桿,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。
杠桿可分為省力杠桿、費力杠桿和等臂杠桿,沒有任何一種杠桿既省距離又省力,這幾類杠桿有如下特徵:

省力杠桿
L1>L2,F1<F2,省力、費距離。
如拔釘子用的羊角錘、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。

費力杠桿
L1<L2,F1>F2,費力、省距離。
如釣魚竿、鑷子,筷子,船槳裁縫用的剪刀 理發師用的剪刀等。

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。

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