❶ 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。
❷ 畫出掃把的杠桿示意圖(五要素)
掃把的杠桿示意圖(五要素)如下圖:
杠桿五要素
(1)支點:杠桿繞著轉動的點,通常用字母O來表示。
(2)動力:使杠桿轉動的力,通常用F1來表示。
(3)阻力:阻礙杠桿轉動的力,通常用F2來表示。
(4)動力臂:從支點到動力作用線的距離,通常用L1表示。
(5)阻力臂:從支點到阻力作用線的距離,通常用L2表示。
(2)杠桿基本圖形擴展閱讀:
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。
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。
(1)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。
(2)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。
❸ 杠桿原理及公式
將杠桿原理看作以支點為中心的旋轉運動,就比較容易理解了。動力點或專阻力點的移動距離屬是由以支點為中心的圓的半徑決定的。半徑越長,這個點移動的距離就越長,因為這個點就得沿半徑更長的圓移動了。
距離變化的同時,也伴隨著力的增減。這是因為單純的杠桿原理是通過以下公式成立的:作用於動力點的力×動力點移動的距離=作用於阻力點的力×阻力點移動的距離。(力×力作用的距離)在物理學中叫做「功」,即人做的功和物體被做的功是相等的(能量守恆定律)。
(3)杠桿基本圖形擴展閱讀
在杠桿原理中,我們把杠桿固定的旋轉點稱為「支點」。要想舉起重物,就要把支點置於盡量靠近物體的地方。
假設人施加力的點(動力點)與支點之間的距離達到支點與使物體移動的點(阻力點)之間距離的5倍。那麼,要想撬起地球儀,只需要用地球儀1/5重量的力按壓木板即可。
剪刀、起子、鑷子、筷子、鉗子、桿秤......這些工具都用到了「杠桿原理」。利用杠桿原理,我們可以用很小的力量撬起很重的物體,也可以把短距離移動放大為長距離移動。正因如此,杠桿原理在生活中的應用十分廣泛。
❹ 杠桿的基本變形有哪幾種形式
只有彈性變形和塑性變形兩種形式。
❺ 物理杠桿原理圖怎麼畫,求
這更感人的話你就根據書上的杠桿原理然後根據想像就可以畫出
❻ 什麼是杠桿
杠桿的本意就是以小博大,四兩撥千斤。在經濟領域,杠桿就是指小資金撬動大項目。而經濟去杠桿,簡單說就是消除這些以小博大的資金,表現為降低企業負債率、減少金融產品嵌套、減少違規信貸等等。而對於不同的經濟主體來說,去杠桿也有不同的含義。
1、居民
居民這邊的杠桿主要是按揭買房和消費貸。按揭都比較熟悉,30萬首付,買100萬的房子,那麼其中70萬公積金貸/商業貸就是加杠桿的資金;再比如消費貸,利用你的信用積分去平台借錢消費。以上的兩種方式,實際上都是用我們的信用、公積金或者實物等進行的抵押貸款。
而去杠桿並不是不準我們買房,不準抵押貸款,而是將杠桿的比例降下來。原先30萬首付可以「撬動」70萬的貸款,現在不行了,提高首付比例,限購,得40萬或者50萬。原先信用積分600分以上,現在得700分,可貸款的人就少了很多,同時壞賬率也會有所降低。
2、工業企業
在經濟繁榮期,政府為了刺激經濟,會施行積極的財政政策和貨幣政策。作為企業的話,這就意味著貨幣流動性更寬松,更容易能貸款到更多的錢,項目更容易得到有關部門的審批。
這時也正是企業家杠桿擴張的時期。公司資產/估值1億,原先只能貸7000萬,現在可以貸到2億,財務杠桿加到2倍。
而去杠桿則是在有經濟增速下行壓力的背景下,如果放任信貸寬松和項目接連上馬,不僅會讓企業出現資不抵債的情況,還會給銀行造成壞賬負擔。一旦企業破產倒閉,銀行的錢就玩完了,而銀行的錢是有來源於老百姓的存款、企業存款、理財資金等等。
因此這么一來就會引發連鎖反應,最終可能導致系統性金融危機。因此這時國家對央企去杠桿,也是將金融危機扼殺在搖籃中,保障國有資產安全,維持金融市場穩定。
3、政府
目前的去杠桿主要針對的是地方政府的債務去杠桿。目前地方政府的融資渠道主要是地方政府一般債與專項債。
(6)杠桿基本圖形擴展閱讀:
其他杠桿
金融機構加杠桿主要就是在投資這塊,操作基本就是擴表、期限錯配、產品嵌套和放寬信貸。擴表,跟上面說的按揭差不多,理財產品自有資金一點點,剩下全靠借,然後加杠桿、通道等等繞過監管發行產品。
期限錯配就是用短期資金去投資長期項目,就好比你用1年定期的錢去存5年定期的利息,用短期資金去博取長期收益的理財產品一大把。比如銀行經常發行的幾個月期滾動理財,去投資那些N久以前的項目,這就是典型的加杠桿。
產品嵌套,很大程度上是基於期限錯配。3個月理財投了1年的項目,可是現在到期了怎麼辦,那就向A機構發行理財募集資金;A機構再打包,向B機構募資...;放寬信貸就是放寬放貸對象的審核,就像本來以前都是買大盤藍籌,現在只要能賺錢,ST也可以考慮一下。
而去杠桿就是將這些情況一網打盡:限制金融機構理財投資范圍,緊縮市場流動性;打擊理財產品資金錯配;打擊理財產品層層嵌套;收縮信貸。
❼ 杠桿有哪3種類型
杠桿分為3類:省力,費力,等臂。生活中很多地方都有杠桿的應用。大到斜拉橋專,起重機,塔吊,小到寫字的屬筆,筷子,鉗子,羊角錘,釣魚竿,甚至人的手臂等。省力杠桿特點是動力臂大於阻力臂,只要滿足這一點的都是省力杠桿,比如鉗子,羊角錘等等。費力杠桿則是動力臂小於阻力臂,比如釣魚竿,筆,筷子,人的手臂等等,等臂杠桿就是動力臂等於阻力臂,應用則是天平,蹺蹺板,以及定滑輪等
❽ 杠桿由什麼什麼什麼三部分組成
杠桿由動力臂、阻力臂、支點三部分組成。
從動力到支點的杠桿部分是動力臂,從阻力到支點的杠桿部分是阻力臂。
支點是杠桿中間可以讓杠桿繞著這個點轉動的點。
(8)杠桿基本圖形擴展閱讀:
杠桿是一種簡單機械。
在力的作用下能繞著固定點轉動的硬棒就是杠桿。
在生活中根據需要,杠桿可以是任意形狀。
蹺蹺板、剪刀、扳子、撬棒、釣魚竿等,都是杠桿。
滑輪是一種變形的杠桿,定滑輪的實質是等臂杠桿,動滑輪的實質是阻力臂是動力臂一半的省力杠桿。
杠桿五要素:
支點:杠桿繞著轉動的點,通常用字母O來表示。
動力:使杠桿轉動的力,通常用F1來表示。
阻力:阻礙杠桿轉動的力,通常用F2來表示。
動力臂:從支點到動力作用線的距離,通常用L1表示。
阻力臂:從支點到阻力作用線的距離,通常用L2表示。
杠桿的平衡條件 :
動力×動力臂=阻力×阻力臂
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。