杠杆原理是什么意思？

Question

如题所述

Answer 1

理想杠杆不会耗散或储存能量，也就是说，支点与硬棒之间不会出现任何摩擦损耗，硬棒是一种刚体，不会被弯曲，发生形变。 注意到硬棒不一定是直棒。 弯曲的硬棒形成的杠杆称为「曲杠杆」。 对于理想杠杆案例，输入杠杆的功率等于杠杆输出的功率。 输出力与输入力之间的比率，等于这两个作用力分别与支点之间垂直距离的反比率，称这相等式为「杠杆原理」，以方程式表达：

{\displaystyle F_{2}:F_{1}=D_{1}:D_{2}} ，

或者，

{\displaystyle F_{1}D_{1}=F_{2}D_{2}} 。

定义力矩 {\displaystyle M} 为

{\displaystyle M\ {\stackrel {def}{=}}\ FD} ；

其中，{\displaystyle F} 是作用力，{\displaystyle D} 是作用力与支点之间的垂直距离。

则输入力矩等于输出力矩：

{\displaystyle M_{1}=M_{2}} 。

杠杆原理表明，当静力平衡时，施力乘以施力臂等于抗力乘以抗力臂：

{\displaystyle F_{1}D_{1}=F_{2}D_{2}} 。