杠桿原理是什么意思

物理知識點
2022/8/11
杠桿又分成費力杠桿、省力杠桿和等臂杠桿,杠桿原理也稱為“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,用代數(shù)式表示為F1·l1=F2·l2。式中,F(xiàn)1表示動力,l1表示動力臂,F(xiàn)2表示阻力,l2表示阻力臂。從上式可看出,要使杠桿達到平衡,動力臂是阻力臂的幾倍,阻力就是動力的幾倍。
杠桿原理阿基米德有這樣一句流傳很久的名言:“給我一個支點,我就能撬起整個地球!”,這句話便是說杠桿原理。
阿基米德首先把杠桿實際應(yīng)用中的一些經(jīng)驗知識當(dāng)作“不證自明的公理”,然后從這些公理出發(fā),運用幾何學(xué)通過嚴(yán)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
(5)相似圖形的重心以相似的方式分布……
正是從這些公理出發(fā),在“重心”理論的基礎(chǔ)上,阿基米德發(fā)現(xiàn)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(jù)此原理還進行了一系列的發(fā)明創(chuàng)造。據(jù)說,他曾經(jīng)借助杠桿和滑輪組,使停放在沙灘上的船只順利下水,在保衛(wèi)敘拉古免受羅馬海軍襲擊的戰(zhàn)斗中,阿基米德利用杠桿原理制造了遠、近距離的投石器,利用它射出各種飛彈和巨石攻擊敵人,曾把羅馬人阻于敘拉古城外達3年之久。