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我们身边的杠杆
书名:令人着迷的物理作者名:左卷健男本章字数:682更新时间:2024-06-14 14:09:30
一些杠杆为什么可以省力呢?
钉得很牢固的钉子,如果使用羊角锤的话,就可以轻轻松松地取下来。如果直接用手往外拔钉子的话,会花费很大的力气呢。
为什么使用羊角锤可以只花费很小的力气,却发挥出很大的作用呢?这就得提到杠杆原理了。羊角锤,正是利用了这一原理的工具呢。
杠杆上有几个重要的点:支撑杠杆的点、给杠杆施力的点、杠杆克服阻力的点或者说杠杆受力后发生作用的点。让我们用羊角锤来重温一下杠杆原理吧。
羊角锤的作用点在它与钉子接触的位置上,支点在羊角锤弯曲的弧度部位,用力点在手握着施力的地方。拔钉子时,支点处于羊角锤的作用点和人的用力点之间。
如果我们使用杠杆原理的话,就可以知道羊角锤把钉子往外拔的力,是人在用力点施加的力的几倍。
羊角锤作用在钉子上的力大概是人施加的力的6倍。如果羊角锤更长的话,可能就是10倍以上了。
那么,我们用羊角锤来拔长度是1cm的钉子,手会移动几厘米呢?手移动的距离也正好是钉子长度的6倍呢。
剪刀使用的是两根杠杆
剪刀,是通过安装到一起的两个刀片来剪东西的。剪刀的支点就在两个刀片交叉中心的那个螺丝上,刀刃与物体接触的位置就是剪刀的作用点,手握把手施力的位置是人的用力点。
用办公用剪刀剪厚纸的时候,要尽量用刀刃根部来剪,通过缩短支点和剪刀的作用点之间的距离来增大剪刀裁剪物体的力。如果不这样做的话,那么握着剪刀的手就必须得使更大的劲儿才行。
除了办公用剪刀,还有修剪枝叶时用的修枝剪。剪断枝叶需要有很大的力量才行,所以修枝剪有很长的把手,支点到人的用力点的距离比较长。同时,用力点需要人施加很大的力,所以园艺师们一般用两只手分别握着修枝剪的两个把手来修剪枝叶呢。