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
(lever).
跷跷板、剪刀、扳子、撬棒等,都是杠杆。
滑轮是一种变形的杠杆,
且定滑轮是一种等臂杠杆,
动滑轮是一种动力臂是阻力臂的两倍
的杠杆
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
阻碍杠杆转动的力叫做阻力
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
杠杆平衡时保持在水平位置静止或匀速转动。
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
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
L1F1=L2F2
,由此可以演变为
F2/F1=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。
杠杆是一种简单机械;一根结实的棍子(最好不会弯又非常轻),就能当作一根杠杆了。上
图中,方形代表重物、圆形代表支持点、箭头代表用,这样,你看出来了吧?在杠杆右边向
下杠杆是等臂杠杆;
第二种是重点在中间,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;第三种是力点
在中间,动力臂小于阻,是费力杠杆。
费力杠杆例如:剪刀、
钉锤、
拔钉器
……
杠杆可能省力可能费力,也可能既不省力也不费
力。这要看力点和支点的距离:力点离支点愈远则愈省力,愈近就愈费力;还要看重点(阻
力点)和支点的距离:重点离支点越近则越省力,越远就越费力;如果重点、力点距离支点
一样远,如定滑轮和天平,就不省力也不费力,只是改变了用力的方向。
省力杠杆例如:开瓶器、榨汁器、
胡桃钳
……
这种杠力点一定比重点距离支点近,所以永
远是省力的。
如果我们分别用花剪(刀刃比较短)和洋裁剪刀
(刀刃比较长)
剪纸板时花剪较省力但是
费时;而洋裁剪则费力但是省时。
1.
剪较硬物体
要用较大的力才能剪开硬的物体,这说明阻力较大。用动力臂较长、阻力臂较短的剪刀。
2.
剪纸或布
用较小的力就能剪开纸或布之类较软的物体,这说明阻力较小,同时为了加快剪切速度,
刀口要比较长。用动力臂较短、阻力臂较长的剪刀。
3.
剪树枝
修剪树枝时,一方面树枝较硬,这就要求剪刀的动力臂要长、阻力臂要短;另一方面,为
了加快修剪速度,剪切整齐,要求剪刀刀口要长。用动力臂较长、阻力臂较短,同时刀口较
长的剪刀。
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