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。
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。
1 分割
1)火车车厢之间是单独的个体,可调整车厢的数量
2)圆珠笔的笔心与笔套是两个可分的部分,笔心可以换
3)电风扇的三片叶片是三个独立的个体,可拆卸
4)田地里的浇水水管系统,每一段用一个接头连接。
5)自行车、摩托车等的链条是一环一环相接的,每环都是可以取下来的
2 分离
1)石油加工中,将一些油渣或其他有害物质提炼分离,已获得精度较高的汽油或柴油。
2)子弹发出后,弹芯与弹壳分离
3)电脑键盘与鼠标分开,为的是方便人们跟好的操作
4)火箭在冲出大气层的过程中将已经燃完燃料的部分解体分离
5)现在用在建筑中的隔音材料将噪音吸收或隔离,从而使噪音被分离出我们所处的环境
3 局部质量
1)锤子的一边做成平的一边做成扁的,增加了锤子的切削功能(采石场专用锤)。
2)自动笔。将笔心上作一对耳朵,再加一根弹簧。
3)电钻的钻头作成螺旋状,增加了打孔时的稳定性,防止打滑
4)三键模式的电脑鼠标,改变了原先单键的麻烦与不便。
5)改变杯子的开口,在上面做一个切口,可以最大程度的防止在倒水时泄漏(暖瓶外皮的口也是这样的)
4 不对称
1)衣服上的拉链,一边又拉头另一边没有。
2)电风扇的叶片
3)有天线的手机不对称
4)大刀从侧面来看是不对称的
5)眼镜的两个镜片因人眼近视程度不同,镜片度数不同
5 合并
1)将火车每个车厢合并在一起,增加载客。
2)电话的话筒与听筒合并在一个盒子里,可以方便人们打电话时可以腾出一只手来干别的事情。
3)农场里喂养牲畜的食槽连在一起,可以节省喂食的时间,提高效率。
4)将室内的多个等串联在一起,共用一个开关。
5)凳子上加一个靠背,两者合并成为椅子
6 多用性
1)键盘可以用来打字,也可以用来打游戏。
2)多功能手机
3)瑞士军刀(最多的功能可到五十多种)
4) mp3既可以听歌,也可以存储资料
5) 现在的打印机集打印复印于一体
7 套装
1)墨水、笔心、笔套套在一起
2)电视机的室内天线
3) 雨伞的伞柄
4)保温杯、暖瓶也是套装原理制成的
5)消防车和起重机
8 质量补偿
1)气垫船,内充空气,使船漂浮。
2)液压千斤顶
3)潜艇使用排放水来实现升浮
4)风筝利用风对其向上的升力而升到空中
5)将气球内部充入氢气(而不是空气),可以使气球飘起来
古希腊科学家阿基米德在《论平面图形的平衡》一书中提出了杠杆原理。
杠杆原理(物理学力学定理)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。
扩展资料:
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
1、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。
2、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。
3、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。
-杠杆原理
-杠杆平衡
杠杆原理是阿基米德发明的。 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。其实早于阿基米德200多年,墨子就对杠杆平衡的原理有过深刻的诠释。他将阻力称为“重”,阻力臂叫“本”,施力叫“权”,施力臂叫“标”。
《墨经》说:“衡而必正,说在得”,“衡,加重于其一旁,必捶。权、重相若也相衡,则本短标长。两加焉,重相若,则标必下,标得权也”。意思就是如果两边平衡,则杠杆必定是水平的,如果在其中一边增加重量,这边必然会下垂。
杠杆原理介绍
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。
杆杠原理告诉我们,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。
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