⑴ 阿基米德的杠桿原理
一,杠桿原理
在使用杠桿時,為了省力,就應該用動力臂比阻力臂長的杠桿;如果想要省距離,就應該用動力臂比阻力臂短的杠桿。因此使用杠桿可以省力,也可以省距離。
但是,要想省力,就必須多移動距離;要想少移動距離,就必須多費些力。要想又省力而又少移動距離,是不可能實現的。
杠桿的支點不一定要在中間,滿足下列三個點的系統,基本上就是杠桿:支點、施力點、受力點。其中公式這樣寫:動力×動力臂=阻力×阻力臂,即F1×L1=F2×L2這樣就是一個杠桿。杠桿也有省力杠桿跟費力的杠桿,兩者皆有但是功能表現不同。
杠桿的支點不一定要在中間,滿足下列三個點的系統,基本上就是杠桿:支點、施力點、受力點。
二、內容
杠桿平衡是指杠桿在動力和阻力作用下處於靜止狀態下或者勻速轉動的狀態下。杠桿受力有兩種情況:
1、杠桿上只有兩個力:
動力×支點到動力作用線的距離=阻力×支點到阻力作用線的距離
即動力×動力臂=阻力×阻力臂,即F1×L1=F2×L2
2、杠桿上有多個力:
所有使杠桿順時針轉動的力的大小與其對應力臂的乘積等於使杠桿逆時針轉動的力的大小與其對應力臂的乘積。
這也叫作杠桿的順逆原則,同樣適用於只有兩個力的情況。
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運用:
1、有一種用腳踩的打氣機,或是用手壓的榨汁機,就是省力杠桿 (動力臂 > 阻力臂);但是我們要壓下較大的距離,受力端只有較小的動作。
2、路邊的吊車,釣東西的鉤子在整個桿的尖端,尾端是支點、中間是油壓機 (力矩 > 力臂),這就是費力的杠桿,但費力換來的就是中間的施力點只要動小距離,尖端的掛勾就會移動相當大的距離。
3、拔釘子用的羊角錘、鍘刀,開瓶器,軋刀,動滑輪,手推車 剪鐵皮的剪刀及剪鋼筋用的剪刀等。
4、釣魚竿、鑷子,筷子,船槳裁縫用的剪刀、理發師用的剪刀等。
⑵ 阿基米德發現了杠桿定律和什麼定律
阿基米德發現了杠桿定理和浮力定理。浮力原理簡述:物體在液體中所獲得的浮力,等於它所排出液體的重量,即:F=G(式中F為物體所受浮力,G為物體排開液體所受重力)。
杠桿原理:滿足下列三個點的系統,基本上就是杠桿:支點、施力點、受力點。杠桿原理亦稱「杠桿平衡條件」:要使杠桿平衡,作用在杠桿上的兩個力矩(力與力臂的乘積)大小必須相等。即:動力×動力臂=阻力×阻力臂。
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人物其他成就:
阿基米德對於機械的研究源自於他在亞歷山大城求學時期,有一天阿基米德在久旱的尼羅河邊散步,看到農民提水澆地相當費力,經過思考之後他發明了一種利用螺旋作用在水管里旋轉而把水吸上來的工具,後世的人叫它做「阿基米德螺旋提水器」。
阿基米德發展了天文學測量用的十字測角器,並製成了一架測算太陽對向地球角度的儀器。阿基米德還曾經運用水力製作一座天象儀,球面上有日、月、星辰、五大行星。根據記載,這個天象儀不但運行精確,連何時會發生月蝕、日蝕都能加以預測。
⑶ 阿基米德發現杠桿原理的過程
阿基米德在《論平面圖形的平衡》一書中最早提出了杠桿原理。他首先把杠桿實際應用中的一些經驗知識當作"不證自明的公理",然後從這些公理出發,運用幾何學通過嚴密的邏輯論證,得出了杠桿原理。這些公理是:(1)在無重量的桿的兩端離支點相等的距離處掛上相等的重量,它們將平衡;(2)在無重量的桿的兩端離支點相等的距離處掛上不相等的重量,重的一端將下傾;(3)在無重量的桿的兩端離支點不相等距離處掛上相等重量,距離遠的一端將下傾;(4)一個重物的作用可以用幾個均勻分布的重物的作用來代替,只要重心的位置保持不變。相反,幾個均勻分布的重物可以用一個懸掛在它們的重心處的重物來代替;似圖形的重心以相似的方式分布……正是從這些公理出發,在"重心"理論的基礎上,阿基米德又發現了杠桿原理,即"二重物平衡時,它們離支點的距離與重量成反比。"
阿基米德對杠桿的研究不僅僅停留在理論方面,而且據此原理還進了一系列的發明創造。據說,他曾經藉助杠桿和滑輪組,使停放在沙灘上的桅船順利下水。在保衛敘拉古免受羅馬海軍襲擊的戰斗中,阿基米德利用杠桿原理製造了遠、近距離的投石器,利用它射出各種飛彈和巨石攻擊敵人,曾把羅馬人阻於敘拉古城外達3年之久。
這里還要順便提及的是,在我國歷史上也早有關於杠桿的記載。戰國時代的墨家曾經總結過這方面的規律,在《墨經》中就有兩條專門記載杠桿原理的。這兩條對杠桿的平衡說得很全面。裡面有等臂的,有不等臂的;有改變兩端重量使它偏動的,也有改變兩臂長度使它偏動的。這樣的記載,在世界物理學史上也是非常有價值的,而且墨子的發現比阿基米德早了約二百年。
⑷ 阿基米德設想的杠桿是
阿基米德設想的杠桿屬於省力杠桿.
A、天平在使用過程中,動力臂等於阻力臂,是等臂杠桿;
B、手推車在使用過程中,動力臂大於阻力臂,是省力杠桿;
C、筷子在使用過程中,動力臂小於阻力臂,是費力杠桿;
D、圖中的剪刀在使用過程中,動力臂小於阻力臂,是費力杠桿.
故選B.
⑸ 阿基米德杠桿原理表達式
當杠桿處於靜止狀態或勻速轉動狀態時,杠桿就處於平衡狀態。
杠桿的平衡條件: 動力×動力臂=阻力×阻力臂
用字母表示就是:F1×L1=F2×L2
杠桿的平衡條件又叫杠桿原理,是阿基米德最早提出的。據此他發出了給我一個支點,我可以撬動地球。的豪言壯語、
⑹ 給我一根杠桿,撬起一個地球 是誰講的
給我一個支點、我就能舉起地球!」
二千一百九十年前,在古希臘西西里島的敘拉古國,出現一位偉大的物理學家。他叫阿基米德(公元前287——212年)。阿基米德的一生勤奮好學,專心一志地獻身於科學,忠於祖國,受到人們的尊敬與贊揚。阿基米德曾發現杠桿定律和以他的名字命名的阿基米德定律。並利用這些定律設計了多種機械,為人民、為祖國服務。關於他生平的詳細情況,已無法考證。但關於他發明創造和保衛祖國的故事,卻流傳至今。
杠桿定律的確立
人們從遠古時代起就會使用杠桿,並且懂得巧妙地運用杠桿。在埃及造金字塔的時候,奴隸們就利用杠桿把沉重的石塊往上撬。 造船工人用杠桿在船上架設桅桿。人們用汲水吊桿從井裡取水,等等。但是,杠桿為什麼能做到這一點呢?在阿基米德發現杠桿定律之前,是沒有人能夠解釋的。當時,有的哲學家在談到這個問題的時候,一口咬定說,這是「魔性」。阿基米德卻不承認是什麼「魔性」。他懂得,自然界里的種種現象,總有自然的原因來解釋。杠桿作用也有它自然的原因,他決心把它解釋出來。阿基米德經過反復地觀察、實驗和計算,終於確立了杠桿的平衡定律。就是,「力臂和力(重量)成反比例。」換句話說,就是:小重量是大重量的多少分之一重,長力臂就應當是短力臂的多少倍長。阿基米德確立了杠桿定律後,就推斷說,只要能夠取得適當的杠桿長度,任何重量都可以用很小的力量舉起來。據說他曾經說過這樣的豪言壯語:
「給我一個支點、我就能舉起地球!」
敘拉古國王聽說後,對阿基米德說:「憑著宙斯(宙斯是希臘神話中的眾神之王,主管天、雷、電和雨)起誓,你說的事真是稀奇古怪,阿基米德!」阿基米德向國王解釋了杠桿的特性以後,國王說:「到哪裡去找一個支點,把地球舉起來呢?」
「這樣的支點是沒有的。」阿基米德回答說。
「那麼,要叫人相信力學的神力就不可能了?」 國王說。
「不,不,你誤會了,陛下,我能夠給你舉出別的例子。」阿基米德說。
國王說:「你太吹牛了!你且替我推動一樣重的東西,看你講的話怎樣。」當時國王正有一個困難的問題,就是他替埃及王造了一艘很大的船。船造好後,動員了敘拉古全城的人,也沒法把它推下水。阿基米德說:「好吧,我替你來推這一隻船吧。」
阿基米德離開國王後,就利用杠桿和滑輪的子理,設計、製造了一套巧妙的機械。把一切都准備好後,阿基米德請國王來觀看大船下水。他把一根粗繩的末端交給國王,讓國王輕輕拉一下。頓時,那艘大船慢慢移動起來,順利地滑下了水裡,國王和大臣們看到 這樣的奇跡,好象看耍魔術一樣,驚奇不已!於是,國王信服了阿基米德,並向全國發出布告:「從此以後,無論阿基米德講什麼,都要相信他……」
⑺ 阿基米德發現杠桿原理是怎樣的
杠桿原理亦稱「杠桿平衡條件」。要使杠桿平衡,作用在杠桿上的兩個力(動力回點、支點和阻力點答)的大小跟它們的力臂成反比。杠桿原理的表達為:
動力×動力臂=阻力×阻力臂
公元前3世紀,古希臘物理學家、數學家阿基米德(Archimedes,約公元前287-前212)在他的著作《板的平衡》中,第一個提出了關於作用在支點兩邊等距的等重物體是處於平衡狀態的公理。之後,他又致力於建立一條原理,即「在杠桿上的不同重物,僅當它們的重量與它們的懸掛點到支點的長度成反比時,才能處於平衡狀態」,這就是我們常說的杠桿原理。
阿基米德有一句名言:「給我一個可靠的支點,我就能撬動地球。」杠桿原理被應用到方方面面的機械中,是簡單機械的基本原理。常見的滑輪、杠桿、輪軸都是利用的都是這一原理。阿基米德所創立的杠桿原理和力學理論,也奠定了他在物理學發展過程中的先行者的角色。作為一名自然哲學家,阿基米德是力學這門學科的真正創始人。
⑻ 古希臘數學家阿基米德發現杠桿原理後非常激動地說
解:地球的重力是阻力
G=mg=6.0×1024kg×10N/kg=6.0×1025N
根據杠桿平衡條件可得
F×L1=G×L2
600N×L1=6.0×1025N×L2
則:
L1
L2
=
6.0×1025N
600N
=
1×1023
1
動力臂是阻力臂的1×1023倍
又因為:
L1
L2
=
S1
S2
S2=1cm=0.01m
所以:S1=
L1
L2
×S2= 1×1023 ×0.01m=1×1021m
因為:1光年=3×108m/s×(365×12×30×24×3600s)=3.4×1018m