文档介绍：生活中的杠杆
摘要:在人类的历史上,杠杆持久闻名,早在三千多年前,就已经有埃及人,懂的用杠杆把石头翘起来,堆建金字塔。没有杠杆,我们人类的宏伟的金字塔就无法建造完成了。
关键词:杠杆、阿基米德
杠杆在我们生活中处处可见,近到自己的身体,远到飞上宇宙的飞船,小到手中的铅笔,大到高楼大夏的建造。但是杠杆却是我们很容易忽略的物理原理,想要学以致用,那就要对原理有清楚明白的了解。
最早提出杠杆的是阿基米德(公元前287年—公元前212年),古希腊哲学家、数学家、物理学家。出生于西西里岛的叙拉古。阿基米德到过亚历山大里亚,据说他住在亚历山大里亚时期发明了阿基米德是螺旋抽水机。后来阿基米德成为兼数学家与力学家的伟大学者,并且享有“力学之父”的美称。他说的一句名言,让我们清晰低明白杠杆的强大:“给我一个支点和一根足够长的杠杆,我就能撬动整个地球。”
一、杠杆原理是
在力的作用下如果能绕着一固定点转动的硬棒就叫杠杆。整个杠杆系统包括5个主要因素。
1、支点(O)
杠杆围绕旋转的固定点,这个点承担着整个系统的力。力跟能量是一样的,是守恒的,杠杆之所以省力,是因为有这个支点分担的力,他的支持力等于对杠杆作用力加上杠杆的阻力。
2、动力(F1)
促使杠杆转动的力,就是带来运动趋势的力。通常我们都是通过这个力来利用杠杆。
3、阻力(F2)
阻碍杠杆转动的力。使杠杆保持原样的力,它的存在相似于摩擦力。
4、动力臂(L1)
从支点到动力作用线的垂直的距离。
5、阻力臂(L2)
从支点到阻力作用线的垂直的距离。
如果缺少其中任何一点,都不构成杠杆,属于其他力学的东西。杠杆原理的数学表述是:F1×L1=F2×L2,L是力臂长度,F是作用在力臂上的的力。简单的说,就是用更多运动位移去换作用力,在功方面守恒。生活中常用杠杆原理在解决力不够大或者臂不够长的问题。
二、杠杆在生活中的运用
1、省力杠杆
什么叫省力杠杆呢?上面说了,杠杆简单的说就是用位移去换取力,由等式F1×L1=F2×L2右边不变,左边F减小,只能L增大,也就是用很长的力臂,只用小小的力就能办完原来的事。生活中有很多省力杠杆。
最简单的省力杠杆是旧社会,工地上会有一些石头太大,人工搬动很费力,工人们便找来一根长棍,支点在地上,阻力臂只到石头的高度,动力臂却远远在棍的另一端,借此来省力。
例如老虎钳,有些钢丝很硬,用一般的捡到很难剪断,为此专门发明了一种钳子,我的刀口又大又短,臂柄很长,比例高达1:5,意思是,在柄边发力,能造成之前5倍的力量去剪断需要剪的东西,用此来省力。
还有我们生活中常见的开瓶器,人类用手很难打开瓶盖,但是用开瓶器却就轻而易举了,其中有很多物理原理,但是主要是杠杆原理。
2、费力杠杆
杠杆既能省力,也能费力,多用了力,当然不会什么都得不到,用更大的力,换来了更长的力臂,可以增长接触范围,使得很多做不到的事情变得做得到,够不到