① 杠杆原理及公式
将杠杆原理看作以支点为中心的旋转运动,就比较容易理解了。动力点或专阻力点的移动距离属是由以支点为中心的圆的半径决定的。半径越长,这个点移动的距离就越长,因为这个点就得沿半径更长的圆移动了。
距离变化的同时,也伴随着力的增减。这是因为单纯的杠杆原理是通过以下公式成立的:作用于动力点的力×动力点移动的距离=作用于阻力点的力×阻力点移动的距离。(力×力作用的距离)在物理学中叫做“功”,即人做的功和物体被做的功是相等的(能量守恒定律)。
(1)杠杆原理的长度单位扩展阅读
在杠杆原理中,我们把杠杆固定的旋转点称为“支点”。要想举起重物,就要把支点置于尽量靠近物体的地方。
假设人施加力的点(动力点)与支点之间的距离达到支点与使物体移动的点(阻力点)之间距离的5倍。那么,要想撬起地球仪,只需要用地球仪1/5重量的力按压木板即可。
剪刀、起子、镊子、筷子、钳子、杆秤......这些工具都用到了“杠杆原理”。利用杠杆原理,我们可以用很小的力量撬起很重的物体,也可以把短距离移动放大为长距离移动。正因如此,杠杆原理在生活中的应用十分广泛。
② 杠杆省力的原理
杠杆省力原理:动力×动力臂=阻力×阻力臂,当阻力和阻力臂一定是,动力臂越长,那版么动力权就可以越小,这样就更省力。
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。
杠杆也有省力杠杆跟费力的杠杆,两者皆有但是功能表现不同。例如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)。
(2)杠杆原理的长度单位扩展阅读:
人体内杠杆
几乎每一台机器中都少不了杠杆,就是在人体中也有许许多多的杠杆在起作用。拿起一件东西,弯一下腰,甚至翘一下脚尖都是人体的杠杆在起作用,了解了人体的杠杆不仅可以增长物理知识,还能学会许多生理知识。
点一下头或抬一下头是靠杠杆的作用,杠杆的支点在脊柱之顶,支点前后各有肌肉,头颅的重量是阻力。
③ 杠杆原理中动力臂和阻力臂的单位一定要是米吗 F1l1=F2l2中的l1和l2的单位一定是(m)吗
只要左右单位匹配就成立
比如:左边用英寸,右边也用英寸就可以
对于F的单位也是同理
④ 杠杆原理
杠杆原理亦称“杠杆平衡条件”。要使杠杆平衡,作用在杠杆上的两个力(用力点、支点和阻力点)的大小跟它们的力臂成反比。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,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。
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。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。 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。 动力臂延伸
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。例如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 (力臂 > 力距);但是我们要压下较大的距离,受力端只有较小的动作。另外有一种费力的杠杆。例如路边的吊车,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。 两种杠杆都有用处,只是要用的地方要去评估是要省力或是省下动作范围。另外有种东西叫做轮轴,也可以当作是一种杠杆的应用,不过表现尚可能有时要加上转动的计算。 古希腊科学家阿基米德有这样一句流传千古的名言:"假如给我一个支点,就能撬起地球"这句话不仅是催人奋进的警句,更是有着严格的科学根据的。 虽然今天杠杆原理在生活中有着广泛的运用,可是当问到使用杠杆为什么会省力时,对此人们未必能够给出一个正确完满的答复。究其原因,这主要是今天的物理教材对此至今仍然没有给出一个完整的正确的答案的必然结果。 譬如,今天物理教材说‘杠杆平衡的条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂,或写做F1×L1=F2×L2’。——这也就是说,在动力和阻力不变的前提下,使用杠杆省力的条件是动力臂长过阻力臂。可是当进一步问:动力臂长过阻力臂为什么就能够省力?!对此往往就没有了下文,或者简单的回答到说这是自然规律而已。 其实,杠杆省力的真正原因之一,是动力臂的重量大于阻力臂的重量的自然结果。举个例子,假定杠杆是一根钢棒,其粗细和长度单位重量是均匀的,其1米长度的重量为10公斤,那么,当动力臂长2米而阻力臂长0.1米时,动力臂自身的重量是20公斤,而阻力臂自身的重量的是1公斤,这时在动力臂的末端不需用力,就可以轻松的让阻力臂抬起20公斤以上的物体。这是显而易见的事情。 为了反复说明上述观点,再举个例子:一根粗细均匀长10米的木质杠杆,其自重10公斤,在其2、8分界处设立支点。当在动力臂末端挂上2公斤重物时,根据阿基米德平衡公式,这时要使杠杆平衡,在阻力臂末端应该挂上8公斤的重物;可是,由于动力臂自重8公斤,而阻力臂自重只有2公斤,因此可以肯定,这时杠杆并不能保持平衡:16+8≠16+2;或者按其重心计算:16+4≠16+1。——由此可见,阿基米德杠杆原理的理论基础——平衡公式的确是存在严重缺陷的是缺少实际意义的。 阿基米德之所以会产生上述错误,究其思想根源,在于他始终都把杠杆看作是‘无重量的杆’(《论平面图形的平衡》)。可是,杠杆要发挥作用就必须具有一定强度;而杠杆有一定强度就必然会有一定重量;而杠杆有一定重量平衡公式就必须重新修改。这是顺理成章的事情。大家知道,平衡公式正确与否从来都没有经过实践的严格检验(事实上也不可能检验),因此,如何完善杠杆原理——平衡公式,希望有兴趣和有条件的网友能够共同努力。
⑤ 怎样从数学的角度解释杠杆原理最好有图示
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。
中文名
杠杆原理
外文名
lever principle
别 称
杠杆平衡条件
表达式
F1· L1=F2·L2.
提出者
阿基米德
提出时间
公元前245年左右
应用学科
物理科学
适用领域范围
杠杆力学
适用领域范围
建筑,物理,机械
原理提出
古希腊科学家阿基米德有这样一句流传很久的名言:“给我一个支点,我就能撬起整个地球!”,这句话便是说杠杆原理。
阿基米德在《论平面图形的平衡》一书中最早提出了杠杆原理。他首先把杠杆实际应用中的一些经验知识当作“不证自明的公理”,然后从这些公理出发,运用几何学通过严密的逻辑论证,得出了杠杆原理。
阿基米德
这些公理是:
(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……
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。”阿基米德对杠杆的研究不仅仅停留在理论方面,而且据此原理还进行了一系列的发明创造。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。
这里还要顺便提及的是,在中国历史上也早有关于杠杆的记载。战国时代的墨子曾经总结过这方面的规律,在《墨经》中就有两条专门记载杠杆原理的。这两条对杠杆的平衡说得很全面。里面有等臂的,有不等臂的;有改变两端重量使它偏动的,也有改变两臂长度使它偏动的。这样的记载,在世界物理学史上也是非常有价值的。
概念分析
编辑
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。
动力臂延伸
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。例如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。另外有一种费力的杠杆。例如路边的吊车,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。
两种杠杆都有用处,只是要用的地方要去评估是要省力或是省下动作范围。另外有种东西叫做轮轴,也可以当作是一种杠杆的应用,不过表现尚可能有时要加上转动的计算。
古希腊科学家阿基米德有这样一句流传千古的名言:"假如给我一个支点,就能撬起地球"这句话不仅是催人奋进的警句,更是有着严格的科学根据的。
⑥ 杠杆原理单位
是米吧
⑦ 杠杆原理的计算公式!在线等!!!!!!!!!
F1*L1=F2*L2力乘以力臂等于力乘以力臂
杠杆平衡条件:F1*l1=F2*l2。
力臂:从支点到力的作用线的垂直距离
杠杆平衡是指杠杆处于静止状态下或者匀速转动的状态下
(7)杠杆原理的长度单位扩展阅读:
杠杆可以让“小力”做出“大力”能做的功。
任何机械所输出的能量,都不可能比输入它的能量还多,这是“能量守恒定律”的要求。因此,对于一个理想的机械,它的“能量输出”最多与“能量输入”是相等的,这个时候,机械所输出的功,等于输入它的功。
可以想象一个用杠杆来翘起物体的例子。在过程中,杠杆所输出的功,是“物体的重量”与“物体被抬起的高度”(或者说“输出距离”)的乘积。而输入杠杆的功,则是人所施加的“力”与“向下压的距离”(或者说“输入距离”)的乘积。
在理想的情况下,“输出的功”与“输入的功”相等,也就是“物体的重量”与“输出距离”的乘积,等于“力”与“输入距离”的乘积。这就意味着,在物体的重量一定的前提下,“力”的大小取决于“输入距离”与“输出距离”的比例。
通过调整“力”和“物体”与“支点”的相对远近,使“输入距离”大于“输出距离”,或者对于上面的例子来说,只要让下压的距离稍大于物体需要被抬起来的距离,那么用“小力”所做出来的功,便完全可以等同于一个“大力”所做的功。能够看出,这就是杠杆省力的背后的原因。
参考资来源:杠杆原理
⑧ 杠杆原理及公式
杠杆的平衡来条件:动力×动源力臂=阻力×阻力臂。
公式:F1×L1=F2×L2变形式:F1:F2=L1:L2动力臂是阻力臂的几倍,那么动力就是阻力的几分之一。
杠杆静止不动或匀速转动都叫做杠杆平衡。
通过力的作用点沿力的方向的直线叫做力的作用线
从支点O到动力F1的作用线的垂直距离L1叫做动力臂
从支点O到阻力F2的作用线的垂直距离L2叫做阻力臂
杠杆平衡的条件(文字表达式):动力×动力臂=阻力×阻力臂
动力臂×动力=阻力臂×阻力,即L1×F1=L2×F2,由此可以演变为F1/F2=L1/L2杠杆的平衡不仅与动力和阻力有关,还与力的作用点及力的作用方向有关。
假如动力臂为阻力臂的n倍,则动力大小为阻力的1/n"大头沉"
动力臂越长越省力,阻力臂越长越费力.
省力杠杆费距离;费力杠杆省距离。
等臂杠杆既不省力,也不费力。可以用它来称量。在力学里,典型的杠杆(lever)是置放
⑨ 简述杠杆原理
亦称“杠杆平衡条件”。要使杠杆平衡,作用在杠杆上的两个力(动力和阻力)的大小跟它们的力臂或反比。动力×动力臂=阻力×阻力臂,用代数式表示为F