不平衡杠杆力矩大一端倾斜后会停下,为什么?我想大家都有这样的生活体验.关于这个链接里解答我有个疑问,支点的反作用力怎样让它转回去的?可是杠杆的重力一直没有变过。它似乎也不会

来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/05/16 14:06:27

不平衡杠杆力矩大一端倾斜后会停下,为什么?我想大家都有这样的生活体验.关于这个链接里解答我有个疑问,支点的反作用力怎样让它转回去的?可是杠杆的重力一直没有变过。它似乎也不会
不平衡杠杆力矩大一端倾斜后会停下,为什么?
我想大家都有这样的生活体验.
关于这个链接里解答我有个疑问,支点的反作用力怎样让它转回去的?
可是杠杆的重力一直没有变过。它似乎也不会与其它力的力臂有关
thokan:这个么,看起来不太对头……

不平衡杠杆力矩大一端倾斜后会停下,为什么?我想大家都有这样的生活体验.关于这个链接里解答我有个疑问,支点的反作用力怎样让它转回去的?可是杠杆的重力一直没有变过。它似乎也不会
回答确实有问题,如果在理想状态下,杠杆即使平衡也应该永远旋转下去,考虑摩擦力的话,也会在能量耗尽的任意时刻,停止旋转并且停在任意位置.
我们平时使用的杠杆,杠杆本身的质心,往往在支点下面(即使在支点上面,也会翻转,变成在下的情况)所以,重力也会产生力矩,而我们往往没有考虑杠杆重力产生的力矩,所以当其它力满足杠杆平衡条件后,是重力的力矩让杠杆左右摆动,直到被摩擦力耗尽能量,从而让它停在了中间的位置.

因为合力矩为零了。

倾斜时仍然是等臂杠杆
因为我们知道,力臂是支点到力的作用线的距离
而天平盘对天平的力一定是向下的,而且在任意角度两个盘子都和支点的距离相等(水平距离),所以它永远是等臂杠杆
一般我们在用天平时是需要把天平调节到平衡时来读数的,不平衡一般就偏到底了
很少情况也会在不平时静止,此时力矩是平衡的...

全部展开

倾斜时仍然是等臂杠杆
因为我们知道,力臂是支点到力的作用线的距离
而天平盘对天平的力一定是向下的,而且在任意角度两个盘子都和支点的距离相等(水平距离),所以它永远是等臂杠杆
一般我们在用天平时是需要把天平调节到平衡时来读数的,不平衡一般就偏到底了
很少情况也会在不平时静止,此时力矩是平衡的

收起

关键词:能量平衡 熵增原理
这个问题要考虑的是能量的平衡,也就是重力势能大小的平衡。
能量就是物体能做功的量,当天平一端低一端高,但力都相等的时候,两端物体的重力势能是不相等的,这就是说,高的一头能比低的一头能量要大。
而天平作为一个硬杆,它的两端是直接相连的,两端之间就有了一个能量传递的趋势,为什么会有这个趋势,这是熵增的原理,这和热水与凉水混合之后温度会平均起来是一样的...

全部展开

关键词:能量平衡 熵增原理
这个问题要考虑的是能量的平衡,也就是重力势能大小的平衡。
能量就是物体能做功的量,当天平一端低一端高,但力都相等的时候,两端物体的重力势能是不相等的,这就是说,高的一头能比低的一头能量要大。
而天平作为一个硬杆,它的两端是直接相连的,两端之间就有了一个能量传递的趋势,为什么会有这个趋势,这是熵增的原理,这和热水与凉水混合之后温度会平均起来是一样的道理。(熵:热力学量,这里先不解释了,说清楚的话篇幅太长了,楼主可以查阅一下)
所以高的一端就会下降,而低的一端会上升,这其实是一个能量传递的过程。这就是为什么高的那头会压下去,而低的那头会抬起来。
而两端的力不一样大时,天平也会在一个两端重力势能相等的状态下平衡,不再继续转动,除非杠杆的长度不足以平衡两端的重力势能,这时候杠杆才会垂直的一头朝上一头朝下。
不知道楼主还有什么疑问,是不是我的解释可以和生活体验对照起来呢?

收起

在水平方向平衡是一个稳定的平衡点.我们知道当系统受力矩为0的时候就会平衡,这无疑是正确的,但现实生活中没有那么理想.我的意思是说,现实生活中,杠杆的重心不是与转轴重合的,而是与转轴中心有一定距离,就是这个距离造成了上边的现象.
当杠杆能在水平位置平衡的时候,重心一定是在转轴的正下方,因为重心在转轴正下方的时候它的总势能最低.而此时这就是一个稳定平衡,当我们把它拨离稳定平衡点的时候,它将会自...

全部展开

在水平方向平衡是一个稳定的平衡点.我们知道当系统受力矩为0的时候就会平衡,这无疑是正确的,但现实生活中没有那么理想.我的意思是说,现实生活中,杠杆的重心不是与转轴重合的,而是与转轴中心有一定距离,就是这个距离造成了上边的现象.
当杠杆能在水平位置平衡的时候,重心一定是在转轴的正下方,因为重心在转轴正下方的时候它的总势能最低.而此时这就是一个稳定平衡,当我们把它拨离稳定平衡点的时候,它将会自动向稳定平衡位置移动,造成搂主所观察到的现象.
当然,支点的反作用力是不会产生什么力矩的,我们考察杠杆时,习惯用转轴作为研究的对象,从支点产生的力自然不会产生力矩,那么它的转动力矩就只是由重力产生.

收起