用杠杆和滑轮搬动大猩猩
杠杆也运用了斜面的原理。杠杆和斜面一样,也可以用很小的力量跷起很重的物体。
杠杆看似简单,但却是一个非常伟大的发明。只需要一根结实的棍子,以及一个可以支撑棍子的石头,就能够做出最简单的杠杆来。
在杠杆中有三个点,分别是施力点(施加力量的点)、受力点(承受力量的点)以及支点(进行支撑的点),只要有了这三个要素,不管外形如何,都可以算作是杠杆。
游乐园里的跷跷板,也用到了杠杆的原理。跷跷板中也有施力点、受力点和支点三个点。如果跷跷板足够长,一个小松鼠也可以跷起大猩猩!
我们让体重很重的大猩猩坐在靠支点较近的地方,然后让小松鼠站在距离支点很远的地方,结果小松鼠跷起了大猩猩。
小松鼠只是坐在离支点很远的地方,并没有做其他的动作,为什么能够跷起那么重的大猩猩呢?
让我们来看看下面这幅图吧。小松鼠坐的位置离支点越远,跷跷板运动的幅度就会越大。这与在斜面上推动物体,运动距离越长就越省力的道理是一样的。
小松鼠和支点之间的距离越长,跷跷板运动的幅度也就越大,因此小松鼠就能轻易地跷起大猩猩来了。
滑轮也是一种杠杆,在滑轮中也隐含着杠杆的原理。
滑轮中也有施力点、受力点和支点三个点。在使用动滑轮的时候,为了让重物上升就需要将绳子拉动很长的距离。动滑轮运动的原理和将跷跷板的支点靠近一方的作用相同,只要拉长绳子的距离,所需要的拉力就会减小。