動滑輪能省力是初中生都知道的,但什麼是動滑輪還有無數多的人不知道。
先讓友友看看這幅圖:
這是他大爺製作的新型上樓神器。聽說是失傳已久的寶書《墨經》,被他大爺撿到,然後研究發明出這個「神器」。他大爺從此上樓再也不用爬樓梯了。
這兩個滑輪在此「神器」上的作用是動滑輪呢?還是定滑輪?
網友的評論亮了:
它像這位網友說的是定滑輪嗎?還引發「羊群效應」,點讚169,難道點讚多就一定對?
滑輪就是變形的槓桿,槓桿的平衡原理估計上過初中的人都知道了。小李在這重新寫出來,給大家複習。
槓桿的平衡原理:動力×動力臂=阻力×阻力臂,即F1L1=F2L2。
定滑輪的本質是等臂槓桿,動滑輪的本質是動力臂等於阻力臂兩倍或1/2的槓桿。
是不是動滑輪,關鍵是要找出動力臂與阻力臂。
上圖「神器」的動力臂是:AC、A'C。
阻力臂是:AB、A'B'。
兩個滑輪屬於並聯關係,人和框是固定整體,屋頂的滑輪相對人和框是在做向下運動。
這是相對論,倒過來看就一目了然了。
這SB還來「抬槓」,「槓桿」是用來拉的,不是用來「抬」的。請問你的物理是不是英語老師教的?
且不去計算能省1/2還是1/3的力,反正能省力是肯定的,不然他大爺也不會這麼玩。
動滑輪省力,則費距離,不改方向(相對)。
理論上講,省多少力,就看消耗多少倍距離,它們互為倒數。
他大爺拉了4倍距離的繩子,同時拉兩根,所用力F就是:
F=(1/4×2=1/2)×G
關於動滑輪的定義,網上百科有三個:
定義1 :軸的位置隨被拉物體一起運動的滑輪稱為動滑輪。在地球上可垂直運動,可水平運動,可任一方向運動。
這裡的運動指相對運動,相對於施力方(人或設備)而言,改變了軸心與施力方的距離就算運動了。
定義2:若將重物直接掛在滑輪上,在提升重物時滑輪也一起上升,這樣的滑輪叫動滑輪。
這個是基本定義,大家基本都知道了。
定義3:如果人站在所拉物體上拉動繩子時,相對地面運動的滑輪反而相當於定滑輪,固定不動的為動滑輪。
這個說的就是上面例子吧。
動滑輪也不一定省力,要看施力方是在輪軸心還是在輪邊沿。
上圖的施力者就需要用2倍物體重力的力才能提升。
利用這個原理,製成的機械設備配重裝置,可以用一半重的法碼達到配重效果。
因此,動滑輪、定滑輪不要僅憑字面理解,要分析它們的特點。
動滑輪的定義為相對於施力方來說,如果滑輪運動則為動滑輪,否則為定滑輪。
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