用杠杆撬动物体时怎样省力?要详细的!

发布网友发布时间：2022-04-23 15:05

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热心网友时间：2023-10-05 08:01

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;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。"
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，使停放在沙滩上的桅船顺利下水。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，在我国历史上也早有关于杠杆的记载。战国时代的墨家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。
定义:一根硬棒，在力的作用下，能绕着固定点转动，这根硬棒就是杠杆。
杠杆平衡条件:动力臂×动力=阻力臂×阻力
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力杠杆;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。
第一种杠杆例如: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;如果重点、力点距离支点一样远，就不省力也不费力，只是改变了用力的方向。
第二种杠杆例如: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。