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科技小发明多功能筷子 筷子的发明原理?

2021-08-06 00:45:23

科技小发明多功能筷子 筷子的发明原理?

筷子的发明原理?

运用杠杆原理不只是为了省力,在用筷子时它就没有省力,却省了距离,使操纵更加灵活,但是却费力了(费的这点力也没关系呀)。 杠杆的动力和阻力指的都是杠杆受到的力,动力是手指对筷子的作用力,阻力是菜对筷子的作用力。确定筷子这个杠杆动力臂和阻力臂的关系,需要找到支点,支点在筷子的上端,动力臂小于阻力臂,筷子是一个费力杠杆。 都是费力杠杆。因为夹菜的地点都在筷子头上。 你可以拿筷子感受一下。 它的支点应该在虎口(食指与大姆指相连)处, 动力是手指对筷子的作用力,一般在筷子中点上下(就算你很向下拿,也不能到筷子头吧)。 阻力是菜阻碍筷子合拢的力,一般作用在筷子头上。(除非你单独把菜放在中间处,但这就不是正常使用了) 所以它是一个动力臂水小于阻力臂的杠杆,是费力杠杆。 不同的人拿筷子的位置不同,会造成费力的程度不同,但都是费力杠杆。 杠杆原理亦称“杠杆平衡条件”。要使杠杆平衡,作用在杠杆上的两个力(动力和阻力)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=WL2。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。

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