【易淆】同一杠杆,“省力”变“费力”,与使用目的有关。

同一杠杆,即使支点不变,但在不同的使用目的时,可能由省力杠杆变为费力杠杆,这是怎么回事呢/

夹衣夹打开时,为省力杠杆。因为,打开夹子时,动力作用在在A点,弹簧的回复力阻碍夹子被打开,为阻力,作用在为B点,则动力臂OA大于阻力臂OB,所以,此时动力小于阻力,属于省力杠杆。

当夹衣夹夹住物体时,为费力杠杆。因为,夹住物体时,是靠弹簧的回复力夹住物品,人的 手已经不再给夹子施力,所以,在弹簧的回复力作用下,夹口紧紧闭合在一起,也就是说,此时作用在B点的弹簧的回复力不再是阻力,而是动力(此时弹簧的回复力的目的是夹紧物品),而被夹在C点的物品给夹子的力是阻力(将夹口挣开,阻碍夹口闭合),很明显,此时 动力臂变为了OB,阻力臂变为OC,动力臂小于阻力臂,此时夹子属于费力杠杆。

【拓展】提水桔槔的省力费力的分析。

使用提水桔槔时,当人拉着绳子将空桶送入井中时,人给绳子施加的力是动力,另一端绑着的大石头给杠杆的力是阻力,由图可以知道,动力臂大于阻力臂,此时杠杆属于省力杠杆。

当水桶装满水后提上来时,人对绳子向上的力,对水桶而言,是直接作用在水桶上,并不省力也不费力。但桔一端吊着水桶,另一端绑着大石头。石头对桔槔的作用力有利于桔槔提水上来,是动力(空桶向下运动时,起阻力作用),水桶因重力作用对杠杆向下的作用力是阻力,很明显,此时,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆。

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