杠杆平衡Lever equilibrium
改变力臂,用更小的力平衡同一个重物。
F动力 L动力 = G L阻力初中物理
红色:动力,橙色:阻力
F动力 L动力 = G L阻力
杠杆平衡时,支点两侧的力矩大小相等、方向相反。本实验自动计算维持水平平衡所需的动力。动力臂越长,所需动力越小;省力的同时需要移动更长的距离。
m重物质量(kg)L阻阻力臂(m)L动动力臂(m)
这是静态模型:调节参数后,受力和关系曲线会立即更新。
重物重力49.0N
平衡所需动力24.5N
两侧力矩大小49.0N·m
平衡动力与动力臂
想一想
把动力臂增加到原来的 2 倍,维持平衡需要的动力如何变化?
减小到原来的一半。重物及阻力臂不变,阻力矩 G L阻力不变,因此 F动力与 L动力成反比。
模型条件理想轻杆 · 静态水平平衡 · 力垂直杆作用 · g = 9.8 m/s² · 支点摩擦忽略
实验记录
调好参数后点“记录当前数据”。多记几组不同参数的数据,就能画出它们的关系并做直线拟合;暂停后在不同时刻记录,还可以研究读数随时间的变化。