杠桿原理是什么 杠桿的公式有哪些

杠桿又分成費(fèi)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”。

杠桿原理

阿基米德有這樣一句流傳很久的名言：“給我一個(gè)支點(diǎn)，我就能撬起整個(gè)地球!”，這句話便是說杠桿原理。

阿基米德首先把杠桿實(shí)際應(yīng)用中的一些經(jīng)驗(yàn)知識(shí)當(dāng)作“不證自明的公理”，然后從這些公理出發(fā)，運(yùn)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(diǎn)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(diǎn)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(diǎn)不相等距離處掛上相等重量，距離遠(yuǎn)的一端將下 傾;

(4)一個(gè)重物的作用可以用幾個(gè)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(gè)均勻分布的重物可以用一個(gè)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(shí)，它們離支點(diǎn)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(jìn)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(yuǎn)、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(dá)3年之久。

杠桿平衡

杠桿平衡是指杠桿在動(dòng)力和阻力作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)下或者勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的狀態(tài)下。

杠桿受力有兩種情況：

1、杠桿上只有兩個(gè)力：

動(dòng)力×支點(diǎn)到動(dòng)力作用線的距離=阻力×支點(diǎn)到阻力作用線的距離

即動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂

即F1×L1=F2×L2

2、杠桿上有多個(gè)力：

所有使杠桿順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的力的大小與其對應(yīng)力臂的乘積等于使杠桿逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的力的大小與其對應(yīng)力臂的乘積。

這也叫作杠桿的順逆原則，同樣適用于只有兩個(gè)力的情況。

杠桿分類

杠桿可分為省力杠桿、費(fèi)力杠桿和等臂杠桿，沒有任何一種杠桿既省距離又省力

省力杠桿

L1>L2，F(xiàn)1

如拔釘子用的羊角錘、鍘刀，開瓶器，軋刀，動(dòng)滑輪，手推車 剪鐵皮的剪刀及剪鋼筋用的剪刀等。

費(fèi)力杠桿

L1F2，費(fèi)力、省距離。

如釣魚竿、鑷子，筷子，船槳裁縫用的剪刀 理發(fā)師用的剪刀等。

等臂杠桿

L1=L2，F(xiàn)1=F2，既不省力也不費(fèi)力，又不多移動(dòng)距離，

如天平、定滑輪等。

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