① 杠杆平衡条件
杠杆平衡条件动力×动力臂=阻力×阻力臂。在杠杆平衡时,动力臂是阻力臂的几倍,动力就是阻力的几分之几。利用杠杆平衡条件来分析和计算有关问题。杠杆在动力、阻力作用下处于静止或匀速转动状态,在物理学中称之为杠杆平衡。
杠杆平衡的定义
杠杆原理亦称”杠杆平衡条件”。要使杠杆平衡,作用在杠杆上的两个力(动力和阻力)的大小跟它们的力臂成反比。动力x动力臂=阻力x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,欲使杠杆达到平衡,动力臂是阻力臂的几倍,动力就是阻力的几分之一。在物理学中把杠杆在动力、阻力作用下静止或匀速转动被称之为杠杆平衡。静态平衡静态不平衡。
② 杠杆原理的计算公式!在线等!!!!!!!!!
F1*L1=F2*L2力乘以力臂等于力乘以力臂
杠杆平衡条件:F1*l1=F2*l2。
力臂:从支点到力的作用线的垂直距离
杠杆平衡是指杠杆处于静止状态下或者匀速转动的状态下
(2)杠杆平衡计算方法图解扩展阅读:
杠杆可以让“小力”做出“大力”能做的功。
任何机械所输出的能量,都不可能比输入它的能量还多,这是“能量守恒定律”的要求。因此,对于一个理想的机械,它的“能量输出”最多与“能量输入”是相等的,这个时候,机械所输出的功,等于输入它的功。
可以想象一个用杠杆来翘起物体的例子。在过程中,杠杆所输出的功,是“物体的重量”与“物体被抬起的高度”(或者说“输出距离”)的乘积。而输入杠杆的功,则是人所施加的“力”与“向下压的距离”(或者说“输入距离”)的乘积。
在理想的情况下,“输出的功”与“输入的功”相等,也就是“物体的重量”与“输出距离”的乘积,等于“力”与“输入距离”的乘积。这就意味着,在物体的重量一定的前提下,“力”的大小取决于“输入距离”与“输出距离”的比例。
通过调整“力”和“物体”与“支点”的相对远近,使“输入距离”大于“输出距离”,或者对于上面的例子来说,只要让下压的距离稍大于物体需要被抬起来的距离,那么用“小力”所做出来的功,便完全可以等同于一个“大力”所做的功。能够看出,这就是杠杆省力的背后的原因。
参考资来源:杠杆原理
③ 杠杆计算公式
设动力F1、阻力F2、动力臂长度L1、阻力臂长度L2,则
杠杆原理关系式为:F1L1=F2L2
可有以下四种变换式:
F1=F2L2/L1
F2=F1L1/L2
L1=F2L2/F1
L2=F1L1/F2
杠杆五要素:
1、支点:杠杆绕着转动的点,通常用字母O来表示。
2、动力:使杠杆转动的力,通常用F1来表示。
3、阻力:阻碍杠杆转动的力,通常用F2来表示。
4、动力臂:从支点到动力作用线的距离,通常用L1表示。
5、阻力臂:从支点到阻力作用线的距离,通常用L2表示。
(注:动力作用线、阻力作用线、动力臂、阻力臂皆用虚线表示。力臂的下角标随着力的下角标而改变。例:动力为F3,则动力臂为L3;阻力为F5,阻力臂为L5。)
(3)杠杆平衡计算方法图解扩展阅读:
杠杆的平衡条件 :
动力×动力臂=阻力×阻力臂
公式:
F1×L1=F2×L2变形式:
F1:F2=L2:L1动力臂是阻力臂的几倍,那么动力就是阻力的几分之一。
公式:
F1×L1=F2×L2一根硬棒能成为杠杆,不仅要有力的作用,而且必须能绕某固定点转动,缺少任何一个条件,硬棒就不能成为杠杆,例如酒瓶起子在没有使用时,就不能称为杠杆。
动力和阻力是相对的,不论是动力还是阻力,受力物体都是杠杆,作用于杠杆的物体都是施力物体。
④ 杠杆原理是什么
杠杆原理亦称“杠杆平衡条件”。要使杠杆平衡,作用在杠杆上的两个力(动力点、支点和阻力点)的大小跟它们的力臂成反比。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,欲使杠杆达到平衡,动力臂是阻力臂的几倍,动力就是阻力的几分之一。
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;如欲省距离,就应该用动力臂比阻力臂短的杠杆。因此使用杠杆可以省力,也可以省距离。但是,要想省力,就必须多移动距离;要想少移动距离,就必须多费些力。要想又省力而又少移动距离,是不可能实现的。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。
杠杆的支点不一定要在中间,满足下列三个点的系统,基本上就是杠杆:支点、施力点、受力点。
其中公式这样写:支点到受力点距离(力矩)
*
受力
=
支点到施力点距离(力臂)
*
施力,这样就是一个杠杆。
杠杆也有省力杠杆跟费力的杠杆,两者皆有但是功能表现不同。例如有一种用脚踩的打气机,或是用手压的榨汁机,就是省力杠杆
(力臂
>
力矩);但是我们要压下较大的距离,受力端只有较小的动作。另外有一种费力的杠杆。例如路边的吊车,钓东西的钩子在整个杆的尖端,尾端是支点、中间是油压机
(力矩
>
力臂),这就是费力的杠杆,但费力换来的就是中间的施力点只要动小距离,尖端的挂勾就会移动相当大的距离。
两种杠杆都有用处,只是要用的地方要去评估是要省力或是省下动作范围。另外有种东西叫做轮轴,也可以当作是一种杠杆的应用,不过表现尚可能有时要加上转动的计算。
古希腊科学家阿基米德有这样一句流传千古的名言:"假如给我一个支点,我就能把地球挪动!"这句话不仅是催人奋进的警句,更是有着严格的科学根据的。
⑤ 物理中杠杆的计算公式怎么理解,怎么的得到的,什么原理
力乘以力臂等于力乘以力臂
杠杆平衡条件:f1*l1=f2*l2。
力臂:从支点到力的作用线的垂直距离
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,欲使杠杆达到平衡,动力臂是阻力臂的几倍,动力就是阻力的几分之一。
⑥ 用简单的话解释一下杠杆原理,最好有图解。。
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。
如下图所示为杠杆原理的最好解释。
⑦ 怎样从数学的角度解释杠杆原理最好有图示
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。
中文名
杠杆原理
外文名
lever principle
别 称
杠杆平衡条件
表达式
F1· L1=F2·L2.
提出者
阿基米德
提出时间
公元前245年左右
应用学科
物理科学
适用领域范围
杠杆力学
适用领域范围
建筑,物理,机械
原理提出
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。
阿基米德
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。
概念分析
编辑
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。因此使用杠杆可以省力,也可以省距离。但是,要想省力,就必须多移动距离;要想少移动距离,就必须多费些力。要想又省力而又少移动距离,是不可能实现的。
杠杆的支点不一定要在中间,满足下列三个点的系统,基本上就是杠杆:支点、施力点、受力点。
其中公式这样写:动力×动力臂=阻力×阻力臂,即F1×L1=F2×L2这样就是一个杠杆。
动力臂延伸
杠杆也有省力杠杆跟费力的杠杆,两者皆有但是功能表现不同。例如有一种用脚踩的打气机,或是用手压的榨汁机,就是省力杠杆 (动力臂 > 阻力臂);但是我们要压下较大的距离,受力端只有较小的动作。另外有一种费力的杠杆。例如路边的吊车,钓东西的钩子在整个杆的尖端,尾端是支点、中间是油压机 (力矩 > 力臂),这就是费力的杠杆,但费力换来的就是中间的施力点只要动小距离,尖端的挂勾就会移动相当大的距离。
两种杠杆都有用处,只是要用的地方要去评估是要省力或是省下动作范围。另外有种东西叫做轮轴,也可以当作是一种杠杆的应用,不过表现尚可能有时要加上转动的计算。
古希腊科学家阿基米德有这样一句流传千古的名言:"假如给我一个支点,就能撬起地球"这句话不仅是催人奋进的警句,更是有着严格的科学根据的。
⑧ 杠杆平衡公式
杠杆平衡实际上就是物体转动的平衡,这与物体平动的对应的力的平衡是对应的。
杠杆平衡的物理量叫做力矩(M),是力的大小与力的作用线到支点距离的乘积,也就是力×力臂,单位为N·m,不可以写成能量的单位焦耳(J)。
如图所示,杠杆的支点在O,距离左端1/4杆长,左右两端分别有F1和F4作用,全杆的正中间有力F2作用,距离左端3/5处有倾斜力F3作用,与水平杆夹角为30°。
根据力矩的定义
F1相对于支点O的力矩为M1=F1×L/4=0.25F1L
F2相对于支点O的力矩为M2=F2×L/4=0.25F2L
F4相对于支点O的力矩为M4=F4×3L/4=0.75F4L
F3是个倾斜的力,根据力矩的定义,力臂为点O到力的作用线的距离,你可以延长F3然后做出O到延长线的垂线段的,垂线段的长度就是F3的力臂。
第二种方法就是将F3分解成垂直正交的的两个分离F3x和F3y,F3y的力臂为3L/5-L/4=0.35L
F3x的延长线过了支点O,故而力臂为零,那么F3x的力矩为零,那么F3的力矩M3就只有F3y的力矩故而M3=F3y×0.35L=0.5F3×0.35L=0.175F3L
杠杆平衡的条件时所有力矩的代数和为零。
即正力矩+负力矩=0
力矩是有方向的,它分为顺时针和逆时针两个方向,图中,我们可以看到如果只有F1作用,杆会绕O点逆时针方向转动,我们可以定义逆时针方向力矩为正,那么F1的力矩M1就是正力矩,而F2单独作用会使杆顺时针转动,故而力矩M2为负,在代入上述的平衡等式时,要加上负号。
根据图中关系我们可以有
(M1+M4)+(M2+M3)=0
即(0.25F1L+0.75F4L)+(-0.25F2L-0.175F3L)=0
⑨ 杠杆平衡的原理
杠杆原理就是“杠杆平衡条件”。要使杠杆平衡,作用在杠杆上的两个力(动力和阻力)的大小跟它们的力臂成反比。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,欲使杠杆达到平衡,动力臂是阻力臂的几倍,动力就是阻力的几分之一。
(9)杠杆平衡计算方法图解扩展阅读:
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,如欲省距离,就应该用动力臂比阻力臂短的杠杆。因此使用杠杆可以省力,也可以省距离。但是,要想省力,就必须多移动距离;要想少移动距离,就必须多费些力。要想又省力而又少移动距离,是不可能实现的。
杠杆原理基本有3种类型,第一类的杠杆例子是天平、剪刀、钳子等,第二类杠杆的例子是开瓶器、胡桃夹,第三类杠杆如锤子、镊子等。 杠杆分为3种杠杆。第一种是省力的杠杆,如:开瓶器等。第二种是费力的杠杆,如:镊子等。第三种是既不省力也不费力的杠杆,如天平等。
参考资料来源:网络-杠杆平衡
⑩ 五年级科学平衡杠杆怎么计算
F1*L1=F2*L2
力乘以力臂等于力乘以力臂
杠杆平衡条件:F1*l1=F2*l2。
力臂:从支点到力的作用线的垂直距离
杠杆平衡是指杠杆处于静止状态下或者匀速转动的状态下