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小伙伴們,你們見過這個嗎?這就是天平稱。
在早些時候,天平作為一種稱量工具,廣泛的運用在市場,藥店,茶市中。
將被測物體放在左邊的托盤上,再將砝碼放在右側(cè)的托盤上。等天平平衡后,砝碼的重量就等于被測物體的重量。但這是為什么呢?
了解一下什么是“杠桿”?
以下都是杠桿。
只要是一根硬棒,再力的作用下能繞著固定點“O”轉(zhuǎn)動,這跟硬棒就是杠桿。
像這樣的(啤酒開瓶器),這樣的(蹺蹺板),還有這樣的(鍘刀)。
在了解杠桿的作用前,我們首先來了解幾個和杠桿有關(guān)的新名詞。
第一個詞叫做“支點”。支點就是杠桿能繞其轉(zhuǎn)動的點。一般用字母“O”來表示。
第二個詞,“動力”,使杠桿轉(zhuǎn)動的力,就叫做動力。記做“F1”。
動力臂。從支點O到動力F1作用線的距離,記為“L1”。最后一個叫做“阻力臂”。也就是從支點O到阻力F2作用線的距離。記做“L2”。
比如用這根杠桿撬動石頭的時候,這個固定的點,就是支點,驅(qū)使它轉(zhuǎn)動的力就是人對桿的壓力。所以這個力就是動力。石頭對杠桿的壓力,就是阻礙杠桿轉(zhuǎn)動的力。也就是阻力。那么從支點到人對杠桿壓力的作用線的距離,就是動力臂L1啦。而從支點到石頭對杠桿的阻力的作用線的距離,就是阻力臂L2啦。
再比如這個啟瓶器。使用的時候,這個點,就是支點。人對它向上的力,就是動力。瓶蓋對它向下的力就是阻力。所以,從支點到動力的作用線的距離,就是動力臂L1。而從支點到阻力的作用線的距離,就是阻力臂L2。
比如用這樣的一根杠桿來撬動大石頭的時候。石頭對桿的壓力,也就是阻力F2是1500牛。阻力臂是0.5米。現(xiàn)在我施加豎直向下的力,讓這個杠桿平衡。這時的動力臂是1.5米。那么我施加的這個豎直向下的力,是多少呢?
根據(jù)杠桿平衡條件,動力乘以動力臂等于阻力乘以阻力臂。F1乘1.5等于1500乘以0.5。就可以得出答案F1等于500牛啦,跟1500牛相比,500??尚《嗔恕S捎谑褂昧烁軛U,大大減小了我們所需要用的力呀。
這樣的杠桿被稱為“省力杠桿”。列如撬棒,榔頭起釘器,就是省力杠桿。
讓我們再來看這樣的一根杠桿,支點在杠桿中心,我們用這樣的一根杠桿來撬動大石頭的時候。石頭對桿的壓力,也就是阻力F2是1500牛。阻力臂是1米?,F(xiàn)在我施加豎直向下的力,讓這個杠桿平衡。這時的動力臂也是1米。那么我施加的這個豎直向下的力,是多少呢?
根據(jù)杠桿平衡條件,動力乘以動力臂等于阻力乘以阻力臂。F1乘1等于1500乘以1,就可以得出答案F1等于1500牛啦。1500牛和1500牛,既沒有減少也沒有增加。這樣的杠桿被稱為“等臂杠桿”。
原來天平是等臂杠桿。在平衡的情況下,左右兩邊受到的力是相等的。所以才能準(zhǔn)確稱重。小伙伴們,就讓我們自己動手制作一個“天平稱”吧。
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