杠杆原理公式(生活中的杠杆定律)

时间:2024-09-17 08:32:37

“给我一个支点,我就可以撬动整个地球!”阿基米德大爷作为古希腊科学界最大流量担当,人类科学启蒙者之一,洗个澡都能做到全世界围观(浮力定律)。而杠杆定律也是老爷子的成就之一,连地球都想杠,名副其实的史上最强“杠精”!

今天我们就来掰扯掰扯,杠杆定律到底在生活中多常见。

首先先看一下杠杆定律的公式:

(同学们留步!这公式真不难Σ(゚∀゚ノ)ノ

F1×L1=F2×L2

F1为动力,F2为阻力,L1为动力臂长度,L2为阻力臂长度

拿跷跷板举例!

设狗子1的重力为F1,狗子2的重力为F2,则L1,L2分别是狗子1和狗子2距离中心(支点)的距离。

如果狗子1更贪吃,体重更大,为了让式子保持平衡,狗子1距离支点的距离要更短,即F1增大,L1要减小,这样相乘的数才会不变。

把狗子1换成砝码,在狗子1屁股下的板子画上刻度,当当当~秤就诞生啦!可以轻松地知道狗子2的体重啦!

有同学说这样岂不是赚大了!

No no no~

杠杆是省力结构,但不是省功结构,因为动力臂增长后,使力的距离也增大了,因此我们做功(耗费的能量)是一样的,只不过是以增大距离为代价,减小了阻力,世界还是公平的,想偷懒可不行~

杠杆定律在我们生活中无所不在,例如:

指甲剪

千斤顶

撬棍

铁丝钳

都是常见的省力工具

既然杠杆定律和力以及长度有关,那么把杠杆定律反过来应用,我们就能得到以费力作为代价,从而缩短距离的应用,例如:

美发剪刀

汤勺筷子

这些工具都是费力省距离的,大家使用时不妨思考一下支点,用力点和阻力点在哪里,就能很快理解省力杠杆和费力杠杆的应用啦!

其实除了这些工具之外,杠杆定律其实早就深埋在我们心里啦!

例如东西掉到桌底,那么仅抬起桌子的一边会省力很多,因为桌子的重心在中间,支点在着地的桌脚那,动力臂比阻力臂长得多,于是就能更加轻松地抬起。

还比如在推门而入的时候,应该推远离门轴的一侧,门轴作为支点,远离门轴的那侧动力臂最长,因此门把手也安装在此处,感兴趣的同学可以和朋友尝试一下,一人推门的把手,一人相对地推门的中心,就会发现杠杆定律的奥妙啦!

相信在不知道杠杆定律前,大家也知道推门的外侧,因此许多看似神奇的知识点,就藏在我们的日常生活中,只需要多加思考,就能发现一片新的天地~


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