“秤砣虽小,能压千斤”的道理
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2024-11-23 11:33:01
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“秤砣虽小,能压千斤”的道理

秤砣要想压起重的物体,为了省力,就应该用秤砣所在的动力臂比要比重的物体的阻力臂要长的,因为秤砣的重量远远小于千斤重的物体,为了满足杠杆平衡条件,动力臂的距离就要远远长于动力臂。

只要选取合适的动力臂和阻力臂就可以压千斤。

这句话没说秤砣的重量,所以无法确定动力臂和阻力臂的数值关系。

秤砣距离提绳越远,动力臂就越长,杠杆就越省力,杆秤称量物体的重力就会越大。倘若秤杆无限长,那么杆秤就能称量出重力无限大的物体。这就是“秤砣虽小,能压千斤”所包含的科学道理。因此,阿基米德夸下海口说:“只要在宇宙中给我一个支点,我就能用一根长长的棍子把地球撬起来。

在提绳位置不变的情况下,杆秤的阻力臂也是固定不变的。这种情况下,动力臂的长短就决定了所称物体的重力。秤砣距离提绳越远,动力臂就越长,杠杆就越省力,杆秤称量物体的重力就会越大

秤砣要想压起重的物体,为了省力,就应该用秤砣所在的动力臂比要比重的物体的阻力臂要长的,因为秤砣的重量远远小于千斤重的物体,为了满足杠杆平衡条件,动力臂的距离就要远远长于动力臂。只要选取合适的动力臂和阻力臂就可以压千斤。这句话没说秤砣的重量,所以无法确定动力臂和阻力臂的数值关系。


亦称“杠杆平衡条件”。要使杠杆平衡,作用在杠杆上的两个力(动力点、支点和阻力点)的大小跟它们的力臂或反比。动力×动力臂=阻力×阻力臂,用代数式表示为F• L1=W•L2。式中,F表示动力,L1表示动力臂,W表示阻力,L2表示阻力臂。从上式可看出,欲使杠杆达到平衡,动力臂是阻力臂的几倍,动力就是阻力的几分之一。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;如欲省距离,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。

正是从这些公理出发,在“重心”理论的基础上,阿基米德发现了杠杆原理,即“二重物平衡时,它们离支点的距离与重量成反比。阿基米德对杠杆的研究不仅仅停留在理论方面,而且据此原理还进行了一系列的发明创造。据说,他曾经借助杠杆和滑轮组,使停放在沙滩上的桅般顺利下水,在保卫叙拉古免受罗马海军袭击的战斗中,阿基米德利用杠杆原理制造了远、近距离的投石器,利用它射出各种飞弹和巨石攻击敌人,曾把罗马人阻于叙拉古城外达3年之久。

古希腊科学家阿基米德有这样一句流传千古的名言:"假如给我一个支点,我就能把地球挪动!"这句话不仅是催人奋进的警句,更是有着严格的科学根据的。
阿基米德在《论平面图形的平衡》一书中最早提出了杠杆原理。他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。这些公理是:(1)在无重量的杆的两端离支点相等的距离处挂上相等的重量,它们将平衡;(2)在无重量的杆的两端离支点相等的距离处挂上不相等的重量,重的一端将下倾;(3)在无重量的杆的两端离支点不相等距离处挂上相等重量,距离远的一端将下倾;(4)一个重物的作用可以用几个均匀分布的重物的作用来代替,只要重心的位置保持不变。相反,几个均匀分布的重物可以用一个悬挂在它们的重心处的重物来代替;似图形的重心以相似的方式分布……正是从这些公理出发,在"重心"理论的基础上,阿基米德又发现了杠杆原理,即"二重物平衡时,它们离支点的距离与重量成反比。"
阿基米德对杠杆的研究不仅仅停留在理论方面,而且据此原理还进了一系列的发明创造。据说,他曾经借助杠杆和滑轮组,使停放在沙滩上的桅船顺利下水。在保卫叙拉古免受罗马海军袭击的战斗中,阿基米德利用杠杆原理制造了远、近距离的投石器,利用它射出各种飞弹和巨石攻击敌人,曾把罗马人阻于叙拉古城外达3年之久。
这里还要顺便提及的是,在我国历史上也早有关于杠杆的记载。战国时代的墨家曾经总结过这方面的规律,在《墨经》中就有两条专门记载杠杆原理的。这两条对杠杆的平衡说得很全面。里面有等臂的,有不等臂的;有改变两端重量使它偏动的,也有改变两臂长度使它偏动的。这样的记载,在世界物理学史上也是非常有价值的,而且墨子的发现比阿基米德早了约二百年。
生活中的事例有:筷子,跷跷板,起钉锤,开罐器等。

杆秤是省力杠杆


“秤砣虽小,能压千斤”的道理?

答:
“秤砣虽小,能压千斤”
的道理
:
其实是
省力杠杆工具
的运用,秤砣虽小,但它可以在秤杆上随意移动,
扩大用力点
到支点的距离
,提起重物,达到省力的目的

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