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怎么计算杠杆平衡条件

发布时间:2021-06-23 21:16:58

A. 杠杆平衡条件,杠杆两边有重物,要使两边平衡,有个怎样的计算公式

F1L1=F2L2

B. 杠杆的杠杆平衡条件

杠杆的平衡条件 :
动力×动力臂=阻力×阻力臂
公式:
F1×L1=F2×L2变形式:
F1:F2=L2:L1动力臂是阻力臂的几倍,那么动力就是阻力的几分之一: 杠杆绕着转动的固定点叫做支点
使杠杆转动的力叫做动力,(施力的点叫动力作用点)
阻碍杠杆转动的力叫做阻力,(施力的点叫阻力用力点)
当动力和阻力对杠杆的转动效果相互抵消时,杠杆将处于平衡状态,这种状态叫做杠杆平衡,但是杠杆平衡并不是力的平衡。
注意:在分析杠杆平衡问题时,不能仅仅以力的大小来判断,一定要从基本知识考虑,做到解决问题有根有据,切忌凭主观感觉来解题。
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
公式:
F1×L1=F2×L2一根硬棒能成为杠杆,不仅要有力的作用,而且必须能绕某固定点转动,缺少任何一个条件,硬棒就不能成为杠杆,例如酒瓶起子在没有使用时,就不能称为杠杆。
动力和阻力是相对的,不论是动力还是阻力,受力物体都是杠杆,作用于杠杆的物体都是施力物体
力臂的关键性概念:1:垂直距离,千万不能理解为支点到力的作用点的长度。
2:力臂不一定在杠杆上。
力臂三要素:大括号(或用|→←|表示)、字母、垂直符号 (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;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,阿基米德又发现了杠杆原理,即二重物平衡时,它们离支点的距离与重量成反比。 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;如欲省距离,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。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。阿基米德曾讲:“给我一个支点和一根足够长的杠杆,我就可以撬动地球”。讲的就是这个道理。但是找不到那么长和坚固的杠杆,也找不到那个立足点和支点。所以撬动地球只是阿基米德的一个假想。
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:支点到受力点距离(力矩) * 受力 = 支点到施力点距离(力臂)* 施力,这样就是一个杠杆。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 > 力矩);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。
使用杠杆时,如果杠杆静止不动或绕支点匀速转动,那么杠杆就处于平衡状态。
动力臂×动力=阻力臂×阻力,即L1×F1=L2×F2,由此可以演变为F1/F2=L2/L1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。例如:天平
许多情况下,杠杆是倾斜静止的,这是因为杠杆受到几个平衡力的作用。 杠杆是可以绕着支点旋转的硬棒。当外力作用于杠杆内部任意位置时,杠杆的响应是其操作机制;假若外力的作用点是支点,则杠杆不会出现任何响应。
假设杠杆不会耗散或储存能量,则杠杆的输入功率必等于输出功率。当杠杆绕着支点呈匀角速度旋转运动时,离支点越远,则移动速度越快,离支点越近,则移动速度越慢,由于功率等于作用力乘以速度,离支点越远,则作用力越小,离支点越近,则作用力越大。
机械利益是阻力与动力之间的比率,或输出力与输入力之间的比率。假设动力臂 、阻力臂 分别为动力点、阻力点与支点之间的距离,动力 、阻力 分别作用于动力点、阻力点。则机械利益 为:

C. 杠杆平衡条件计算公式,只求公式计算

动力 X 动力臂= 阻力 X 阻力臂
F1 X L1=F2 X L2

D. 杠杆的平衡条件与功的计算公式的区别

杠杠:F1*L1=F2*L2里面F1和L1是垂直的

功:W=FS里面F和S是平行的

E. 杠杆平衡计算题

L=2米,M=1千克,m左=3千克,m右=7千克
分析:设支点离左端距离为 Y 时杠杆能平衡,则
支点左侧杆的质量是M左=M*Y / L=1* Y / 2=Y / 2千克
支点右侧杆的质量是M右=M-M左=(2-Y)/ 2千克
由平衡条件得
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. 杠杆怎么样才算平衡

杠杆两边受力分别乘以两端的力矩相等。就是F1×L1=F2×L2

G. 杠杆平衡公式

杠杆平衡实际上就是物体转动的平衡,这与物体平动的对应的力的平衡是对应的。

杠杆平衡的物理量叫做力矩(M),是力的大小与力的作用线到支点距离的乘积,也就是力×力臂,单位为N·m,不可以写成能量的单位焦耳(J)。

如图所示,杠杆的支点在O,距离左端1/4杆长,左右两端分别有F1和F4作用,全杆的正中间有力F2作用,距离左端3/5处有倾斜力F3作用,与水平杆夹角为30°。

根据力矩的定义

F1相对于支点O的力矩为M1=F1×L/4=0.25F1L

F2相对于支点O的力矩为M2=F2×L/4=0.25F2L

F4相对于支点O的力矩为M4=F4×3L/4=0.75F4L

F3是个倾斜的力,根据力矩的定义,力臂为点O到力的作用线的距离,你可以延长F3然后做出O到延长线的垂线段的,垂线段的长度就是F3的力臂。

第二种方法就是将F3分解成垂直正交的的两个分离F3x和F3y,F3y的力臂为3L/5-L/4=0.35L

F3x的延长线过了支点O,故而力臂为零,那么F3x的力矩为零,那么F3的力矩M3就只有F3y的力矩故而M3=F3y×0.35L=0.5F3×0.35L=0.175F3L

杠杆平衡的条件时所有力矩的代数和为零。

即正力矩+负力矩=0

力矩是有方向的,它分为顺时针和逆时针两个方向,图中,我们可以看到如果只有F1作用,杆会绕O点逆时针方向转动,我们可以定义逆时针方向力矩为正,那么F1的力矩M1就是正力矩,而F2单独作用会使杆顺时针转动,故而力矩M2为负,在代入上述的平衡等式时,要加上负号。

根据图中关系我们可以有

(M1+M4)+(M2+M3)=0

即(0.25F1L+0.75F4L)+(-0.25F2L-0.175F3L)=0

H. 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

(8)怎么计算杠杆平衡条件扩展阅读:

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

I. 物理中杠杆的计算公式怎么理解,怎么的得到的,什么原理

杠杆又分称费力杠来杆、省力杠自杆和等臂杠杆,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。
杠杆可分为省力杠杆、费力杠杆和等臂杠杆,没有任何一种杠杆既省距离又省力,这几类杠杆有如下特征:

省力杠杆
L1>L2,F1<F2,省力、费距离。
如拔钉子用的羊角锤、铡刀,开瓶器,轧刀,动滑轮,手推车 剪铁皮的剪刀及剪钢筋用的剪刀等。

费力杠杆
L1<L2,F1>F2,费力、省距离。
如钓鱼竿、镊子,筷子,船桨裁缝用的剪刀 理发师用的剪刀等。

等臂杠杆
L1=L2,F1=F2,既不省力也不费力,又不多移动距离,
如天平、定滑轮等。

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