杠杆又分称费力杠杆、
省力杠杆和等臂杠杆,
杠杆原理也称为“杠杆平衡条件”。要使杠杆平衡,作用在杠杆上的两个力矩(力与
力臂的乘积)大小必须相等。即:动力×动力臂=阻力×阻力臂,用
代数式表示为F1· L1=F2·L2。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,要使杠杆达到平衡,动力臂是阻力臂的几倍,阻力就是动力的几倍。
杠杆可以让“
小力”做出“大力”能做的功。
任何机械所输出的能量,都不可能比输入它的能量还多,这是“
能量守恒定律”的要求。因此,对于一个理想的机械,它的“能量输出”最多与“能量输入”是相等的,这个时候,机械所输出的功,等于输入它的功。
可以想象一个用杠杆来翘起物体的例子。在过程中,杠杆所输出的功,是“物体的重量”与“物体被抬起的高度”(或者说“输出距离”)的乘积。而输入杠杆的功,则是人所施加的“力”与“向下压的距离”(或者说“输入距离”)的乘积。
在理想的情况下,“输出的功”与“输入的功”相等,也就是“物体的重量”与“输出距离”的乘积,等于“力”与“输入距离”的乘积。这就意味着,在物体的重量一定的前提下,“力”的大小取决于“输入距离”与“输出距离”的比例。
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