杠杆原理是阿基米德发明的。
阿基米德,伟大的古希腊哲学家、百科式科学家、数学家、物理学家、力学家,静态力学和流体静力学的奠基人,并且享有“力学之父”的美称。阿基米德有这样一句流传很久的名言:“给我一个支点,我就能撬起整个地球!”,这句话便是说杠杆原理。
阿基米德首先把杠杆实际应用中的一些经验知识当作“不证自明的公理”,然后从这些公理出发,运用几何学通过严密的逻辑论证,得出了杠杆原理。
杠杆原理
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,代数式为: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。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。
杠杆三要素
支点、施力点、受力点
杠杆分类
杠杆可分为省力杠杆、费力杠杆和等臂杠杆,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;如果想要省距离,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。
杠杆原理其实在生活中应用非常广泛,例如省力杠杆,家中所常见的羊角锤,闸刀,手推车等等,这些都是借助了省力杠杆的原理,在工作时候能够节省力气,并且非常方便。其实费力杠杆在生活中也很常见,例如去钓鱼所用的鱼竿虽然要耗费很大的力气,才能将鱼竿拿起来,将鱼钓上来。但是只有借助这种原理,才能够钓鱼,不然没有其他的方法。
等臂杠杆一般会用在生产中,例如天平以及定滑轮等等。另外在大型的器械上应用等臂杠杆的地方非常多,例如吊车就是使用了这种原理,想要将较大的物体拉起来,那么必须要依赖物理学。其实按照公式来进行分析,如果杠杆需要保持平衡,那么动力臂一定要大于阻力臂。