一、什麼是槓桿?
一根硬棒在力的作用下能繞着支點轉動,這根硬棒就是槓桿。耳熟能詳的一句話“給我一個支點,我能撬動整個地球”,說個就是槓桿。
槓桿的五要素:
1、支點:槓桿可以繞其轉動的點O
2、動力:使槓桿轉動的力F1
3、阻力:阻礙槓桿轉動的力F2
4、動力臂:從支點O到動力作用線的距離l1。
5、阻力臂:從支點O到阻力作用線的距離l2。
當動力*動力臂 = 阻力*阻力臂,也就是當:
槓桿就平衡了,這就是阿基米德發現的槓桿原理。
現在我們來做一個槓桿平衡的實驗:
一個槓桿的兩邊,掛着兩個石頭,初始時石頭大小相同,他們到槓桿支點的距離也相同,此時槓桿平衡。而一旦改變其中一個石頭的大小,此時平衡就會被打破,那怎麼樣恢復新的平衡呢?
除了改變另一個石頭的大小之外,還有個簡單的辦法就是改變石頭在槓桿上的位置,調節石頭離支點的距離,也就是力臂的大小,來使槓桿重新恢復平衡。
用Scratch來模擬槓桿原理的程序,就是採用改變力臂的大小,來滿足槓桿的平衡條件。效果如下:
三、程序解析
2、力矩的大小初始化,力矩就是石頭的x座標絕對值。
3、槓桿的平衡計算
4、如果槓桿失去平衡,調整石頭的力矩
生活中有很多槓桿原理的應用,大家一起來發現吧~