力和力矩力臂的关系


力和力矩力臂的关系

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力臂和力矩的关系:力和力臂的乘积为力矩 。
力的作用线到转动轴的垂直距离 。与动力对应的力臂叫动力臂,与阻力对应的力臂叫阻力臂 。
力矩表示力对物体作用时所产生的转动效应的物理量 。力和力臂的乘积为力矩 。
力矩是矢量 。力对某一点的力矩的大小为该点到力的作用线所引垂线的长度(即力臂)乘以力的大小 , 其方向则垂直于垂线和力所构成的平面用力矩的右手螺旋法则来确定 。
【力和力矩力臂的关系】分析 解本题需记住力臂的定义:即动力臂为支点到动力作用线的距离,阻力臂为从支点到阻力作用线的距离,选项B符合定义的说法,所以答案为B 。点评 力臂用数学语言来讲就是点到直线的距离,此处为支点到力的作用线的距离 。而不是点到点的距离 。
在中国古代有丰富的力学知识 。
简单机械
杠杆、滑轮和斜面,物理学上称作简单机械 。
原始社会时期的工具:1石铲;2骨耜,3石镰;4石锄;5石斧 。
杠杆的使用或许可以追溯到原始人时期 。当原始人拾起一根棍棒和野兽搏斗,或用它撬动一块巨石,他们实际上就是在使用杠杆 。石器时代人们所用的石刃、石斧,都用天然绳索把它们和木柄捆束在一起;或者在石器上凿孔 , 装上木柄(如图左) 。这表明他们在实践中懂得了杠杆的经验法则:延长力臂可以增大力量 。
杠杆在中国的典型发展是秤的发明和它的广泛应用 。在一根杠杆上安装吊绳作为支点,一端挂上重物,另一端挂上砝码或秤锤 , 就可以称量物体的重量 。古代人称它“权衡”或“衡器” 。“权”就是砝码或秤锤,“衡”是指秤杆 。迄今为止,考古发掘的最早的秤是在长沙附近左家公山上战国时期楚墓中的天平 。它是公元前四到三世纪的制品 , 是个等臂秤 。不等臂秤可能早在春秋时期就已经使用了 。古代中国人还发明了有两个支点的秤,俗称铢秤 。使用这种秤,变动支点而不需要换秤杆就可以称量比较重的物体 。这是中国人在衡器上的重大发明之一,也表明中国人在实践中完全掌握了阿基米德杠杆原理 。
《墨经》一书最早记述了秤的杠杆原理 。《墨经》是战国时期以鲁国人墨翟(约前468—前376)为首的墨家著作 。墨翟和他的弟子们以刻苦耐劳、参加生产、勇敢善战著称 。因此,他们的著作中留下了许多自然科学知识 。
《墨经》把秤的支点到重物一端的距离称作“本”(今天通常称“重臂”),把支点到权一端的距离称作“标”(今天称“力臂”) 。《墨经·经下》中说:第一,当重物和权相等而衡器平衡时,如果加重物在衡器的一端,重物端必定下垂 , 第二 , 如果因为加上重物而衡器平衡,那是本短标长的缘故:第三,如果在本短标长的衡器两端加上重量相等的物体,那么标端必下垂 。(“衡,加重于其一旁,必垂 。权、重相若也相衡,则本短标长,两加焉,重相若 , 则标必下 。”)墨家在这里把杠杆平衡的各种情形都讨论了 。他们既考虑了“本”和“标”相等的平衡,也考虑了“本”和“标”不相等的平衡;既注意到杠杆两端的力,也注意到力和作用点之间的距离大小 。虽然他们没有给我们留下定量的数字关系,但这些文字记述肯定是墨家亲身实验的结果,它比阿基米德发现杠杆原理要早约二百年 。