小伙伴們,你們見過這個(gè)嗎?這就是天平稱。 在早些時(shí)候,天平作為一種稱量工具,廣泛的運(yùn)用在市場(chǎng),藥店,茶市中。 將被測(cè)物體放在左邊的托盤上,再將砝碼放在右側(cè)的托盤上。等天平平衡后,砝碼的重量就等于被測(cè)物體的重量。但這是為什么呢? 了解一下什么是“杠桿”? 以下都是杠桿。 只要是一根硬棒,再力的作用下能繞著固定點(diǎn)“O”轉(zhuǎn)動(dòng),這跟硬棒就是杠桿。 像這樣的(啤酒開瓶器),這樣的(蹺蹺板),還有這樣的(鍘刀)。 在了解杠桿的作用前,我們首先來了解幾個(gè)和杠桿有關(guān)的新名詞。 第一個(gè)詞叫做“支點(diǎn)”。支點(diǎn)就是杠桿能繞其轉(zhuǎn)動(dòng)的點(diǎn)。一般用字母“O”來表示。 第二個(gè)詞,“動(dòng)力”,使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力,就叫做動(dòng)力。記做“F1”。 動(dòng)力臂。從支點(diǎn)O到動(dòng)力F1作用線的距離,記為“L1”。最后一個(gè)叫做“阻力臂”。也就是從支點(diǎn)O到阻力F2作用線的距離。記做“L2”。 比如用這根杠桿撬動(dòng)石頭的時(shí)候,這個(gè)固定的點(diǎn),就是支點(diǎn),驅(qū)使它轉(zhuǎn)動(dòng)的力就是人對(duì)桿的壓力。所以這個(gè)力就是動(dòng)力。石頭對(duì)杠桿的壓力,就是阻礙杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力。也就是阻力。那么從支點(diǎn)到人對(duì)杠桿壓力的作用線的距離,就是動(dòng)力臂L1啦。而從支點(diǎn)到石頭對(duì)杠桿的阻力的作用線的距離,就是阻力臂L2啦。 再比如這個(gè)啟瓶器。使用的時(shí)候,這個(gè)點(diǎn),就是支點(diǎn)。人對(duì)它向上的力,就是動(dòng)力。瓶蓋對(duì)它向下的力就是阻力。所以,從支點(diǎn)到動(dòng)力的作用線的距離,就是動(dòng)力臂L1。而從支點(diǎn)到阻力的作用線的距離,就是阻力臂L2。 比如用這樣的一根杠桿來撬動(dòng)大石頭的時(shí)候。石頭對(duì)桿的壓力,也就是阻力F2是1500牛。阻力臂是0.5米?,F(xiàn)在我施加豎直向下的力,讓這個(gè)杠桿平衡。這時(shí)的動(dòng)力臂是1.5米。那么我施加的這個(gè)豎直向下的力,是多少呢? 根據(jù)杠桿平衡條件,動(dòng)力乘以動(dòng)力臂等于阻力乘以阻力臂。F1乘1.5等于1500乘以0.5。就可以得出答案F1等于500牛啦,跟1500牛相比,500牛可小多了。由于使用了杠桿,大大減小了我們所需要用的力呀。 這樣的杠桿被稱為“省力杠桿”。列如撬棒,榔頭起釘器,就是省力杠桿。 讓我們?cè)賮砜催@樣的一根杠桿,支點(diǎn)在杠桿中心,我們用這樣的一根杠桿來撬動(dòng)大石頭的時(shí)候。石頭對(duì)桿的壓力,也就是阻力F2是1500牛。阻力臂是1米?,F(xiàn)在我施加豎直向下的力,讓這個(gè)杠桿平衡。這時(shí)的動(dòng)力臂也是1米。那么我施加的這個(gè)豎直向下的力,是多少呢? 根據(jù)杠桿平衡條件,動(dòng)力乘以動(dòng)力臂等于阻力乘以阻力臂。F1乘1等于1500乘以1,就可以得出答案F1等于1500牛啦。1500牛和1500牛,既沒有減少也沒有增加。這樣的杠桿被稱為“等臂杠桿”。
原來天平是等臂杠桿。在平衡的情況下,左右兩邊受到的力是相等的。所以才能準(zhǔn)確稱重。小伙伴們,就讓我們自己動(dòng)手制作一個(gè)“天平稱”吧。 |
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