杠杆及其应用
2016-05-30王鑫
科技风 2016年4期
王鑫
摘 要:杠杆是人类早期重要的发现之一,作为最基础最重要的一种简单机械,它代表了人们对自然世界物理原理的初步运用。本文从杠杆出发,介绍了杠杆的分类和应用举例,讨论了人们认识和利用力学原理的过程。通过对于物理学中简单机械原理的深入了解与介绍,着重表现了物理知识在人们认识世界和改造世界过程中所起到的作用。
关键词:杠杆;杠杆原理;特殊应用
一、杠杆
阿基米德的那句“给我一个支点我能撬动地球”铿锵有力,是什么使得这位伟大的科学先驱说出了这样的话呢?他说的就是杠杆原理。杠杆原理的应用虽然可以追溯到很早以前的人类先民,但是提出和论证杠杆原理,是由阿基米德在《论平面图形的平衡》一书中首先提出的。
杠杆是我们在初中物理学中就接触到的一类知识,在初中物理学课本中把杠杆定义为一根在力的作用下可以绕固定点转动的硬棒。杠杆的硬棒可以是任意形状的。这一点在生活中的表现比较明显如剪刀、扳手、撬棒、钓鱼竿等等都是一种杠杆,而不引人注意的是,滑轮也是一种变形的杠杆:定滑轮其实质相当于等臂杠杆而动滑轮则相当于一种省力杠杆。
如上图,杠杆需要具备五方面要素:即支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂。其中支点是杠杆绕着转动的点;动力 指使杠杆转动的力;阻力是阻碍杠杆转动的力;动力臂即从支点到动力作用线的距离,。阻力臂是从支点到阻力作用线的距离。
杠杆的平衡条件 :动力×动力臂=阻力×阻力臂
即:F1l1=F2l2
二、杠杆的应用
1.杠杆的分类及日常应用
一般我们可以根据上述的杠杆平衡条件(F1l1=F2l2),很清晰明了的把应用于实际问题的杠杆分为三类:
①当F1