杠桿原理的科學(xué)解釋是什么
杠桿原理是很多人都熟知的科學(xué)知識(shí)，但是有一部分的人不知道杠桿原理是如何解釋的。下面為您精心推薦了杠桿原理的科學(xué)定理，希望對(duì)您有所幫助。
杠桿原理的科學(xué)解釋
在使用杠桿時(shí)，為了省力，就應(yīng)該用動(dòng)力臂比阻力臂長(zhǎng)的杠桿;如果想要省距離，就應(yīng)該用動(dòng)力臂比阻力臂短的杠桿。因此使用杠桿可以省力，也可以省距離。但是，要想省力，就必須多移動(dòng)距離;要想少移動(dòng)距離，就必須多費(fèi)些力。要想又省力而又少移動(dòng)距離，是不可能實(shí)現(xiàn)的。
杠桿的支點(diǎn)不一定要在中間，滿足下列三個(gè)點(diǎn)的系統(tǒng)，基本上就是杠桿：支點(diǎn)、施力點(diǎn)、受力點(diǎn)。
其中公式這樣寫：動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂，即F1×L1=F2×L2這樣就是一個(gè)杠桿。
杠桿也有省力杠桿跟費(fèi)力的杠桿，兩者皆有但是功能表現(xiàn)不同。例如有一種用腳踩的打氣機(jī)，或是用手壓的榨汁機(jī)，就是省力杠桿 (動(dòng)力臂 > 阻力臂);但是我們要壓下較大的距離，受力端只有較小的動(dòng)作。另外有一種費(fèi)力的杠桿。例如路邊的吊車，釣東西的鉤子在整個(gè)桿的尖端，尾端是支點(diǎn)、中間是油壓機(jī) (力矩 > 力臂)，這就是費(fèi)力的杠桿，但費(fèi)力換來的就是中間的施力點(diǎn)只要?jiǎng)有【嚯x，尖端的掛勾就會(huì)移動(dòng)相當(dāng)大的距離。
兩種杠桿都有用處，只是要用的地方要去評(píng)估是要省力或是省下動(dòng)作范圍。另外有種東西叫做輪軸，也可以當(dāng)作是一種杠桿的應(yīng)用，不過表現(xiàn)尚可能有時(shí)要加上轉(zhuǎn)動(dòng)的計(jì)算。
杠桿原理的杠桿分類
杠桿原理杠桿可分為省力杠桿、費(fèi)力杠桿和等臂杠桿。這幾類杠桿有如下特征：
1：省力杠桿：L1>L2，F(xiàn)1鍘刀，瓶蓋扳子等。
2：費(fèi)力杠桿：L1
3：等臂杠桿：L1=L2，F(xiàn)1=F2，既不省力也不費(fèi)力，又不多移動(dòng)距離，如天平、定滑輪等。
杠桿原理的提出
古希臘科學(xué)家阿基米德有這樣一句流傳很久的名言：“給我一個(gè)支點(diǎn)，我就能撬起整個(gè)地球!”，這句話便是說杠桿原理。
阿基米德在《論平面圖形的平衡》一書中最早提出了杠桿原理。他首先把杠桿實(shí)際應(yīng)用中的一些經(jīng)驗(yàn)知識(shí)當(dāng)作“不證自明的公理”，然后從這些公理出發(fā)，運(yùn)用幾何學(xué)通過嚴(yán)密的邏輯論證，得出了杠桿原理。
這些公理是：
(1)在無重量的桿的兩端離支點(diǎn)相等的距離處掛上相等的重量，它們將平衡;
(2)在無重量的桿的兩端離支點(diǎn)相等的距離處掛上不相等的重量，重的一端將下傾;
(3)在無重量的桿的兩端離支點(diǎn)不相等距離處掛上相等重量，距離遠(yuǎn)的一端將下 傾;
(4)一個(gè)重物的作用可以用幾個(gè)均勻分布的重物的作用來代替，只要重心的位置保持不變。相反，幾個(gè)均勻分布的重物可以用一個(gè)懸掛在它們的重心處的重物來代替
(5)相似圖形的重心以相似的方式分布……
正是從這些公理出發(fā)，在“重心”理論的基礎(chǔ)上，阿基米德發(fā)現(xiàn)了杠桿原理，即“二重物平衡時(shí)，它們離支點(diǎn)的'距離與重量成反比。”阿基米德對(duì)杠桿的研究不僅僅停留在理論方面，而且據(jù)此原理還進(jìn)行了一系列的發(fā)明創(chuàng)造。據(jù)說，他曾經(jīng)借助杠桿和滑輪組，使停放在沙灘上的船只順利下水，在保衛(wèi)敘拉古免受羅馬海軍襲擊的戰(zhàn)斗中，阿基米德利用杠桿原理制造了遠(yuǎn)、近距離的投石器，利用它射出各種飛彈和巨石攻擊敵人，曾把羅馬人阻于敘拉古城外達(dá)3年之久。
這里還要順便提及的是，在中國(guó)歷史上也早有關(guān)于杠桿的記載。戰(zhàn)國(guó)時(shí)代的墨子曾經(jīng)總結(jié)過這方面的規(guī)律，在《墨經(jīng)》中就有兩條專門記載杠桿原理的。這兩條對(duì)杠桿的平衡說得很全面。里面有等臂的，有不等臂的;有改變兩端重量使它偏動(dòng)的，也有改變兩臂長(zhǎng)度使它偏動(dòng)的。這樣的記載，在世界物理學(xué)史上也是非常有價(jià)值的。
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