神奇的杠杆作用
作者 江如雪
发表于 2025年6月
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杠杆的基本原理

什么是杠杆呢?简而言之,杠杆就是一个能绕固定点(我们称之为支点)转动的棍子。这个棍子可以是直尺、铁棍,甚至是你的手臂。只要它能在力的作用下绕一个固定点转动,它就可以被视为杠杆。杠杆的神奇之处在于,通过它可以用较小的力移动或举起较重的物体。这是怎么实现的呢?这就涉及杠杆作用的原理。

杠杆作用的基本原理可以概括为“动力× 动力臂= 阻力× 阻力臂”。这里的动力和阻力都是指作用在杠杆上的力,而动力臂和阻力臂则分别是这些力到支点的距离。如果能合理地调整这些力和距离,就可以用较小的动力来平衡较大的阻力,从而实现“四两拨千斤”的效果。

为了更直观地理解杠杆作用,可以看一个简单的例子:假设你有一把剪刀,当你用它来剪纸时,你的手指施加在剪刀把手上的力就是动力,而纸对剪刀刀刃的力就是阻力。剪刀的轴心就是支点,你手指到支点的距离是动力臂,而刀刃到支点的距离是阻力臂。当你调整手指的位置,改变动力臂的长度时,会发现剪纸所需的力也会发生变化,这就是杠杆作用的直观体现。

生活中应用到的杠杆

杠杆作用在我们日常生活中有哪些具体的应用呢?其实,杠杆作用无处不在。除了前面提到的开瓶器和剪刀,还有我们常见的跷跷板、天平、钓鱼竿等。我们以天平为例,天平是一个等臂杠杆,也就是说它的动力臂和阻力臂是相等的。当两端的物体质量相等时,天平就会保持平衡。

本文刊登于《科学之友》2025年6期
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