『壹』 魚竿杠桿示意圖 (要圖)
魚竿杠桿示意圖
『貳』 誰有杠桿原理的圖呀急呀
16-2力矩與杠桿原理
一、力矩
物體的轉動
(1) 施力於一物體時,物體除了可能會沿力的方向運動外,也可能發生轉動。
(2) 轉軸: 如下圖,當門轉動時,除了門軸外,門上各點的位置皆有改變。而門軸上O與O'連線上的各點,其位置並沒有改變,這個連線稱為轉軸。
圖:不同的施力點對門的轉動效果就不同。
影響門轉動效果的因素:
(1) 施力的大小:施力愈大,則門愈容易轉動。
(2) 施力的方向: 施力與門面的夾角愈小,門愈不易轉動。而施力方向與門面呈垂直時,門的轉動效果愈 好。
(3) 著力點:施力垂直於門面時,施力距離轉軸較遠時,轉動效果愈好。
力臂:
(1) 力的作用線:沿表示力的箭號的線段兩端延長的直線,稱為力的作用線。
(2) 力臂: 由轉軸到力的作用線的垂直距離,稱為此作用力的力臂。力臂的大小與施力方向、著力點有關,力臂愈大,愈容易使物體轉動;力臂為零,表示力的作用線通過轉軸,無論施力大小如何,皆無法使物體轉動。
力矩:能使物體繞轉軸產生轉動效果的物理量。
(1) 影響因素:由關門及杠桿轉動的例子可知,轉動效果和力的大小及力臂有關。
(2) 定義:力臂與力的大小的乘積,稱為力矩。
(3) 公式:力矩 = 力臂 × 作用力
L = d × F
(4) 力矩的重力單位: 力臂(d) 力的大小(F) 力矩(L)
MKS制 公尺(m) 公斤重(kgw) 公斤重.公尺(kgw.m)
CGS制 公分(cm) 公克重(gw) 公克重.公分(gw.cm)
(5) 力矩的方向:
(1) 正力矩:逆時鍾方向的力矩。
(2) 負力矩:順時鍾方向的力矩。
例題: 大小均為100公斤重的兩個力,分別作用於板手上,但位置或方向並不完全相同,如下圖(a)(b)所示,試求此兩種施力方式對轉軸的力矩大小?
解: 力矩=力臂×作用力()(a) ∵力臂=0.2 m
∴力矩=100 kgw×0.2 m=20 kgw.m(逆時鍾方向)
(b) ∵力臂=0.1 m
∴力矩=100 kgw×0.1 m=10 kgw.m(順時鍾方向)
答:(a)20 kgw.m(逆時鍾方向);(b)10 kgw.m(順時鍾方向)
二、杠桿
杠桿:可繞固定軸線或固定點自由旋轉的硬棒。
(1) 構造:如下圖。(a)支點 杠桿轉動時的固定點。
(b)力臂 有施力臂和抗力臂兩種。
(2) 分析:如上圖,利用杠桿撬起一塊大石頭。(a)省力: 人在左端施一較小的力,利用此杠桿在右端舉起重量較重之石頭。
(b)改變力的作用方向: 支撐的圓木,可作為轉軸,當右端下壓時,藉轉動而在右端產生將石頭上舉的力量
三、杠桿原理:
杠桿平衡
(1) 現象: 如下圖杠桿成靜止而不轉動。
(2) 分析: 杠桿左邊的力矩為25 cm×30 gw=750 cm.gw逆時鍾方向……(a)
杠桿右邊的力矩為15 cm×50 gw=750 cm.gw順時鍾方向……(b)
由(a)、(b)兩式可知當順時鍾方向的力矩=逆時鍾方向的力矩時,杠桿可靜止而不轉動,即杠桿成平衡狀態。
(3) 討論: (a) 由分析可知,杠桿成平衡的條件式,作用在杠桿上順時鍾方向的力矩等於逆時鍾方向的力矩。
(b) 如果作用在杠桿上的順時鍾方向的力矩大於逆時鍾方向的力矩,杠桿將向順時鍾方向轉動。
(c) 如果作用在杠桿上的順時鍾方向的力矩小於逆時鍾方向的力矩,杠桿將向逆時鍾方向轉動。
杠桿原理:
(1) 內容: 當杠桿保持靜止平衡狀態時,其所受順時鍾方向的力矩與逆時鍾方向的力矩大小相等。此關系稱為杠桿原理。
(2) 公式: d施×F=d抗×W
(3) 應用: (a)天平:
(b)蹺蹺板:
『叄』 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。
『肆』 人體俯卧撐時的杠桿原理示意圖
在做俯卧撐時人體繞腳尖轉動,所以人體可以模型化為一根杠桿。腳尖為支點,人體重力作為阻力,手臂處的支撐力是動力。動力臂大於阻力臂,因此是一個省力杠桿。
在人體中,骨在肌拉力作用下圍繞關節軸轉動,作用和杠桿相同,人體的骨杠桿運動有三種形式:
1、衡杠桿:支點在力的作用點和重力作用點之間。如顱進行的仰頭和俯首運動。
2、省力杠桿:重力作用點在支點和力的作用點之間。如行走時提起足跟的動作,這種杠桿可以克服較大的體重。
3、速度杠桿:力的作用點在重力作用點和支點之間。如肘關節的活動,這種活動必須以較大的力才能克服較小的重力,但運動速度和范圍很大。
(4)杠桿定律分析示意圖圖片擴展閱讀:
注意事項:
1、運動量不宜一次過大,要注意循序漸進,由易到難,由少到多,由輕到重。
2、根據用戶的體質狀況,控制合適的運動量,並長期堅持。
3、要做好准備和放鬆活動,防止受傷和肌肉拉傷。
4、做俯卧撐的個數應該可以一分鍾在二十個,總數可以做三十個左右。可以慢慢的加。以後越做越多。
5、同時不建議做標準的俯卧撐,可以選取高位俯卧撐鍛煉,即對牆練習,雙腳開立與肩同寬,距牆一臂遠,面牆站立,兩手掌撐在牆上,然後做肘關節屈伸運動。
『伍』 筷子杠桿原理示意圖
『陸』 杠桿原理(起子撬動瓶蓋,拔釘子)示意圖
這題都沒人回答?太不可思議了.