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省力原理总结

(2010-08-07 16:12:00)
标签:

杂谈

分类: 思想方法


熟悉省力原理可以帮助我们突破生理极限,完成看似不可能完成的任务。总的省力思想是:分散(分力,分时,分区)、集中、转化(不同物理量之间)、变界(改变相互作用的界面或关系)。常见的具体的省力原理如下:

1.杠杆原理(阿基米德原理)

这个原理地球人都知道。阿基米德大师说过:“给我一个支点,我将撬起整个地球。”,虽然有点夸张,却形象的说明了杠杆原理的威力。剪刀、撬棒、老虎钳等是其应用。公式为F1*L1=F2*L2,改变力臂就可省力。

2.斜坡原理

你骑着自行车上很陡的斜坡,是不是觉得蜿蜒蛇行省力呢?不是咱们骑车技术不佳,而是斜坡原理在帮咱省力啊!有公式为证:F=mgsinθ,这个θ角就是斜坡的倾角,我们上坡时通过蜿蜒蛇形尽量把这个角度减小,从而达到省力的效果。伐木工人把木头从山上的滑道滑下山也是用这个原理。

3.动滑轮原理

手拉葫芦是其应用。记住:定滑轮不省力,每个动滑轮省一半力。

4.滚动原理

人力车、机动车都靠轮子与地面接触,因为在同等条件下滚动摩擦小于滑动摩擦。试想,你要移动一台10吨重的设备有什么简易方法呢?工程师给工人们几根圆木,问题可迎刃而解。

5.液压气压原理(帕斯卡定律)

千斤顶、液压剪、气顶包再熟悉不过了,万吨级的液压机咱也见过。公式如下:F1*S1=F2*S2,毋庸解释。

6.冲击原理(冲量原理)

在女人的爆发力面前,大男人也要暂时退让三分。妻子发脾气时谙熟冲击原理。用榔头把钉子钉进坚硬的墙面是其应用。有公式说明:F*t=mv.诀窍是缩短作用时间t,把质量和速度瞬间转化为惊人的力量。

7.轮轴原理

这是杠杆原理的变种,靠的是大轮子带动小轴,齿轮变速机构是其应用。公式为:F1*R=F2*r.

8.尖劈原理

刀具斧头的韧口做成尖劈就是为了省力,与斜坡原理类似。

9.欧拉摩擦原理

有欧拉摩擦公式F=N*e^(μθ),增大包围角θ是省力的诀窍。卷扬机、手摇辘轳是其典型应用。

10.浮力原理(阿基米德定律)

我在地上能抱起180斤(妻子体重的两倍),但200斤的油桶是抱不动的。但要是在水里我照样玩转这个重物。想想也是,大轮船在水里能自由游弋,在地上是废铁一堆。

11.交变原理

剪过不锈钢薄板或粗钢丝吗?真是费力啊!但剪出一点印痕后,我左拗右拗,最终被我弄断。这应用了材料力学中的交变作用原理。

12.润滑原理

螺丝生锈了拧不松、锁头锈死打不开、零件太紧装备不进、不需印度神油,只需一点点润滑机油或食用油,便可解决问题。

13.气垫原理

气垫飞船、气垫导轨无非就是减小了摩擦阻力。

14.分散原理

分解、分段、分时都属于分散原理,把较大的力分解为较小的力,把集中的力分布开来,同一时间作用的力分先后作用都可达到省力的目的。你背一个120斤的人与背一根120斤的木头感觉完全不一样,这就是力量分散的结果。同样,抱一个人、背一个人、扛一个人、骑一个人、拖一个人,所用力量都不同。

15.集中原理

把所有力量集中在一个点上或很小的面上,将产生很大的破坏作用。有公式P=F/S.其实质是用较小的力得到较大的压强,可以称为增压原理。

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