❶ 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
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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。
❷ 画出扫把的杠杆示意图(五要素)
扫把的杠杆示意图(五要素)如下图:
杠杆五要素
(1)支点:杠杆绕着转动的点,通常用字母O来表示。
(2)动力:使杠杆转动的力,通常用F1来表示。
(3)阻力:阻碍杠杆转动的力,通常用F2来表示。
(4)动力臂:从支点到动力作用线的距离,通常用L1表示。
(5)阻力臂:从支点到阻力作用线的距离,通常用L2表示。
(2)杠杆基本图形扩展阅读:
杠杆原理,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。
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。
(1)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。
(2)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。
❸ 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)。
(3)杠杆基本图形扩展阅读
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。
❹ 杠杆的基本变形有哪几种形式
只有弹性变形和塑性变形两种形式。
❺ 物理杠杆原理图怎么画,求
这更感人的话你就根据书上的杠杆原理然后根据想象就可以画出
❻ 什么是杠杆
杠杆的本意就是以小博大,四两拨千斤。在经济领域,杠杆就是指小资金撬动大项目。而经济去杠杆,简单说就是消除这些以小博大的资金,表现为降低企业负债率、减少金融产品嵌套、减少违规信贷等等。而对于不同的经济主体来说,去杠杆也有不同的含义。
1、居民
居民这边的杠杆主要是按揭买房和消费贷。按揭都比较熟悉,30万首付,买100万的房子,那么其中70万公积金贷/商业贷就是加杠杆的资金;再比如消费贷,利用你的信用积分去平台借钱消费。以上的两种方式,实际上都是用我们的信用、公积金或者实物等进行的抵押贷款。
而去杠杆并不是不准我们买房,不准抵押贷款,而是将杠杆的比例降下来。原先30万首付可以“撬动”70万的贷款,现在不行了,提高首付比例,限购,得40万或者50万。原先信用积分600分以上,现在得700分,可贷款的人就少了很多,同时坏账率也会有所降低。
2、工业企业
在经济繁荣期,政府为了刺激经济,会施行积极的财政政策和货币政策。作为企业的话,这就意味着货币流动性更宽松,更容易能贷款到更多的钱,项目更容易得到有关部门的审批。
这时也正是企业家杠杆扩张的时期。公司资产/估值1亿,原先只能贷7000万,现在可以贷到2亿,财务杠杆加到2倍。
而去杠杆则是在有经济增速下行压力的背景下,如果放任信贷宽松和项目接连上马,不仅会让企业出现资不抵债的情况,还会给银行造成坏账负担。一旦企业破产倒闭,银行的钱就玩完了,而银行的钱是有来源于老百姓的存款、企业存款、理财资金等等。
因此这么一来就会引发连锁反应,最终可能导致系统性金融危机。因此这时国家对央企去杠杆,也是将金融危机扼杀在摇篮中,保障国有资产安全,维持金融市场稳定。
3、政府
目前的去杠杆主要针对的是地方政府的债务去杠杆。目前地方政府的融资渠道主要是地方政府一般债与专项债。
(6)杠杆基本图形扩展阅读:
其他杠杆
金融机构加杠杆主要就是在投资这块,操作基本就是扩表、期限错配、产品嵌套和放宽信贷。扩表,跟上面说的按揭差不多,理财产品自有资金一点点,剩下全靠借,然后加杠杆、通道等等绕过监管发行产品。
期限错配就是用短期资金去投资长期项目,就好比你用1年定期的钱去存5年定期的利息,用短期资金去博取长期收益的理财产品一大把。比如银行经常发行的几个月期滚动理财,去投资那些N久以前的项目,这就是典型的加杠杆。
产品嵌套,很大程度上是基于期限错配。3个月理财投了1年的项目,可是现在到期了怎么办,那就向A机构发行理财募集资金;A机构再打包,向B机构募资...;放宽信贷就是放宽放贷对象的审核,就像本来以前都是买大盘蓝筹,现在只要能赚钱,ST也可以考虑一下。
而去杠杆就是将这些情况一网打尽:限制金融机构理财投资范围,紧缩市场流动性;打击理财产品资金错配;打击理财产品层层嵌套;收缩信贷。
❼ 杠杆有哪3种类型
杠杆分为3类:省力,费力,等臂。生活中很多地方都有杠杆的应用。大到斜拉桥专,起重机,塔吊,小到写字的属笔,筷子,钳子,羊角锤,钓鱼竿,甚至人的手臂等。省力杠杆特点是动力臂大于阻力臂,只要满足这一点的都是省力杠杆,比如钳子,羊角锤等等。费力杠杆则是动力臂小于阻力臂,比如钓鱼竿,笔,筷子,人的手臂等等,等臂杠杆就是动力臂等于阻力臂,应用则是天平,跷跷板,以及定滑轮等
❽ 杠杆由什么什么什么三部分组成
杠杆由动力臂、阻力臂、支点三部分组成。
从动力到支点的杠杆部分是动力臂,从阻力到支点的杠杆部分是阻力臂。
支点是杠杆中间可以让杠杆绕着这个点转动的点。
(8)杠杆基本图形扩展阅读:
杠杆是一种简单机械。
在力的作用下能绕着固定点转动的硬棒就是杠杆。
在生活中根据需要,杠杆可以是任意形状。
跷跷板、剪刀、扳子、撬棒、钓鱼竿等,都是杠杆。
滑轮是一种变形的杠杆,定滑轮的实质是等臂杠杆,动滑轮的实质是阻力臂是动力臂一半的省力杠杆。
杠杆五要素:
支点:杠杆绕着转动的点,通常用字母O来表示。
动力:使杠杆转动的力,通常用F1来表示。
阻力:阻碍杠杆转动的力,通常用F2来表示。
动力臂:从支点到动力作用线的距离,通常用L1表示。
阻力臂:从支点到阻力作用线的距离,通常用L2表示。
杠杆的平衡条件 :
动力×动力臂=阻力×阻力臂
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。