Question

如圖所示，活塞式抽水機(jī)的手柄是一根杠桿．請(qǐng)?jiān)趫D中作出該杠桿的支點(diǎn)O、最小的動(dòng)力F₁、動(dòng)力臂L₁、阻力F₂和阻力臂L₂．

Answer 1

解：活塞連桿對(duì)手柄的力為阻力F₂，過(guò)O點(diǎn)作阻力F₂的垂線，即為阻力F₂對(duì)支點(diǎn)O的力臂L₂；
動(dòng)力最小，即動(dòng)力臂最長(zhǎng)，動(dòng)力的方向應(yīng)該向下，連接支點(diǎn)O與動(dòng)力的作用點(diǎn)，過(guò)動(dòng)力的作用點(diǎn)作垂線就得到施加的最小動(dòng)力F₁，如下圖所示：

分析：根據(jù)杠桿平衡的條件，F(xiàn)₁L₁=F₂L₂，在杠桿中的阻力、阻力臂一定的情況下，要使所用的動(dòng)力最小，必須使動(dòng)力臂最長(zhǎng)．而在通常情況下，連接杠桿中支點(diǎn)和動(dòng)力作用點(diǎn)這兩點(diǎn)所得到的線段最長(zhǎng)，據(jù)此可解決此題
點(diǎn)評(píng)：根據(jù)杠桿的平衡條件，要使杠桿上的力最小，必須使該力的力臂最大，而力臂最大時(shí)力的作用點(diǎn)一般離杠桿的支點(diǎn)最遠(yuǎn)，所以在杠桿上找到離杠桿支點(diǎn)最遠(yuǎn)的點(diǎn)即力的作用點(diǎn)，這兩點(diǎn)的連線就是最長(zhǎng)的力臂，過(guò)力的作用點(diǎn)作垂線就是最小的力．