公基考试涉及到的物理常识内容庞杂,覆盖面广泛,本文就常见的杠杆原理这个知识点进行梳理。
杠 杆
1. 定义:在力的作用下能绕着固定点转动的硬棒。杠杆可以是任意形状的硬棒。
2. 杠杆五要素(如下图所示):
支点:杠杆绕着转动的点,通常用字母O来表示。
动力:使杠杆转动的力,通常用F1来表示。
阻力:阻碍杠杆转动的力,通常用F2来表示。
动力臂:从支点到动力作用线的距离,通常用L1表示。
阻力臂:从支点到阻力作用线的距离,通常用L2表示。
(注意: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)。
杠杆原理
1. 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。
杆杠原理告诉我们,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。
2. 杠杆原理的应用