机械运动的定义中的杆杠原理具体怎么解释？

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2011-10-04 10:55 标签： 机械运动的定义
机械运动中的杆杠原理具体怎么解释?_百度作业帮
机械运动中的杆杠原理具体怎么解释?
机械运动中的杆杠原理具体怎么解释?
简单机械　　凡能够改变力的大小和方向的装置,统称“机械”.利用机械既可减轻体力劳动,又能提高工作效率.机械的种类繁多,而且比较复杂.根据伽利略的提示,人们曾尝试将一切机械都分解为几种简单机械,实际上这是很困难的,通常是把以下几种机械作为基础来研究.例如,杠杆、滑轮、轮轴、齿轮、斜面、螺旋、劈等.前四种简单机械是杠杆的变形,所以称为“杠杆类简单机械”.后三种是斜面的变形,故称为“斜面类简单机械”.不论使用哪一类简单机械都必须遵循机械的一般规律——功的原理.杠杆　　用刚性材料制成的形状是直的或弯曲的杆,在外力作用下能绕固定点或一定的轴线转动的一种简单机械.其上有支点（用O表示）,动力（F）作用点,阻力（W）作用点,杠杆的固定转轴就是通常所说的“支点”,从转轴到动力作用线的垂直距离叫“动力臂”,从转轴到阻力作用线的垂直距离叫“阻力臂”.上述就是通常所讲的三点两臂.由于杠杆上三点的位置不同,即产生不同的受力效果.杠杆原理　　亦称“杠杆平衡条件[1]”.要使杠杆平衡,作用在杠杆上的两个力（动力和阻力）的大小跟它们的力臂成反比.动力×动力臂=阻力×阻力臂,用代数式表示为 　　F1· L1=F2·L2 简单机械式中,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,欲使杠杆达到平衡,动力臂是阻力臂的几倍,动力就是阻力的几分之一.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；如欲省距离,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.动力　　任何机械,不论是简单的还是复杂的,在工作时,总要受到两种力的作用：一种是推动机械的力叫作“动力”动力是使杠杆转动的力.另一种是阻碍机械运动的力叫作“阻力”阻力是阻碍杠杆转动的力.动力可以是人力,也可以是畜力、风力、电力、水力、蒸汽压力等,阻力除了我们要克服的有用阻力之外,还有一些是不可避免的无用阻力.作用线　　通过力的作用点沿力的方向所引的直线,叫作“力的作用线”.动力臂　　从支点到力的作用线的垂直距离叫“力臂”.从支点到动力的作用线的垂直距离L1叫作“动力臂”；从支点到阻力的作用线的垂直距离L2叫作“阻力臂”.如果把从动力点到支点的棒长距离作为动力臂,或把从阻力点到支点的棒长距离作为阻力臂,这种认识是错误的.这是因为对动力臂和阻力臂的概念认识不清所致.阻力臂　　见动力臂条.转动轴　　转动是常见的一种运动.当物体转动时,它的各点都做圆周运动,这些圆周的中心在同一直线上,这条直线叫做“转动轴”.门、窗、砂轮、电动机的转子等都有固定转轴,只能发生转动,而不能平动.几个力作用在物体上,它们对物体的转动作用决定于它们的力矩的代数和.若力矩的代数和等于零,物体将用原来的角速度做匀速转动或保持静止.三类杠杆　　对杠杆的分类一般是两种方法.第一种是以支点、阻力点和动力点所处的位置来分的；另一种是按省力或费力来区分的.无论怎样来划分,总离不开省力、费力、不省力也不费力这几种情况.简单机械机械利益　　表示机械省力程度的物理量.机械虽然绝对不能省功,但可以省力.使机械作功的力称为“动力”（F）,阻碍机械作功的力称为“阻力”（P）.使用机械的目的,在于使用很小的动力而与阻力平衡.所谓机械利益（A）,就是机械的有用阻力（P）跟动力（F） 　　小于1.　　机械利益>1时,省力费时,凡省力的机械,其机械利益必大于1.例如,独轮车、钳子、起子、省力的杠杆等都是省力的机械.机械利益=1时,不省力,也不费力.例如物理天乎.机械利益α>90°时,-1如何用牛顿定律来解释杠杆原理？
杠杆原理早在牛顿定律之前就出现了。作为一种机械运动，必然符合牛顿定律。怎么来解释呢？
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这个问题要详细地解答比较复杂，这里只做简略的分析。当杠杆的一端受到力的作用时，杠杆受力末端分子会发生位移也就是会拉开距离以达到力的平衡，这个现象会不断朝支点方向延伸，这时从理论上看杠杆的这一端是弯曲的，力也由竖直的力沿着杠杆产生了水平的分力，越靠近支点其力的角度与水平方向的夹角越小，横向的力就越大。所以杠杆最容易断裂的地方是支点的位置。支点的另一端则是反过来推理的，由于支点的位置是不变的，所以竖直方向的力传不到支点的另一端。所以另一端力的作用点与支点的水平方向的距离越短其作用力就要越大才能平衡支点水平方向的力。
其实从另一个现象也可以解释为何同样的作用力大小当与支点越远时对支点上的杠杆产生的水平方向的力越大，两辆汽车之间拉根绳子，人站在中间只需轻轻一拉绳子汽车就会移动，但是当人用同样大小的力时，汽车的初始相对距离越小，汽车在人用力后所移动的最大距离也越小。这个原理就很简单了你应该知道。
综上所述，物理教课书中计算杠杆原理时把杠杆当成刚体来分析是错误的，如果是用刚体来当杠杆那么根本产生不了杠杆现象
杠杆原理其实是静力学内容，牛顿定律是动力学。动力学可以用来解释静力学，由于不涉及相对运动，所以证明可以简化。假想一个长为L的均匀杆，此杆一端固定，现在我们在某点用力F翘起。取微小过程，即dt时间内，角度变化为dw，均匀杆得到能量为dE则微小过程中力走的距离为dw×l所以做功为Fl×dw=dE（dw和dE有简单的关系，就不用微积分具体算了）所以在dE一样的情况下，Fl不变意思就是在让此杆产生相同的运动趋势时，所用力与力矩成反比，杠杆原理得证。-----------------------------------如果杆不均匀的话，引入密度函数，影响的仅仅是dw与dE的关系。同样的动能仍然是同样的Fl，结论不变请给我讲解杠杆原理_百度作业帮
请给我讲解杠杆原理
请给我讲解杠杆原理
杠杆原理杠杆是一种简单机械；一根结实的棍子（最好不会弯又非常轻）,就能当作一根杠杆了.上图中,方形代表重物、圆形代表支持点、箭头代表用力点,这样,你看出来了吧?(图1)中,在杠杆右边向下用力,就可以把左方的重物抬起来了；在(图2)中,在杠杆右边向上用力,也能把重物抬起来；在(图3)中,支点在左边、重物在右边,力点在中间,向上用力,也能把重物抬起来.你注意到了吗?在(图1)中,支点在杠杆中间,物理学里,把这类杠杆叫做第一种杠杆；(图2)是重点在中间,叫做第二种杠杆；(图3)是力点在中间,叫做第三种杠杆.第一种杠杆例如：剪刀、钉鎚、拔钉器……这种杠杆可能省力可能费力,也可能既不省力也不费力.这要看力点和支点的距离(图1)：力点离支点愈远则愈省力,愈近就愈费力；如果重点、力点距离支点一样远,就不省力也不费力,只是改变了用力的方向.第二种杠杆例如：开瓶器、榨汁器、胡桃钳……这种杠杆的力点一定比重点距离支点远,所以永远是省力的.第三种杠杆例如：镊子、烤肉夹子、筷子…… 这种杠杆的力点一定比重点距离支点近,所以永远是费力的.如果我们分别用花剪（刀刃比较短）和洋裁剪刀（刀刃比较长）来剪纸板,花剪较省力但是费时；而洋裁剪则费力但是省时.
杠干如果要平衡，动力乘以动力臂=阻力乘以阻力臂。所以给你一个杠杆和一个支点你可以翘动地球。
杠杆分省力杠杆，费力杠杆和等臂杠杆。
杠杆分省力杠杆(动力臂大于阻力臂），费力杠杆（阻力臂大于动力臂）和等臂杠杆（动力臂等于阻力臂）。【图文】机械设计学课件第四章机械产品的功能原理的实现2013_百度文库
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