第四节:其他机械
1轮轴
1.1轮轴相当于一个杠杆。轮和轴的中心O是支点,作用在轮上的力是动力F1，作用在轴上的力是阻力 F2，轮半径 OA 就是杠杆的动力臂 L1，轴半径 OB 就是杠杆的阻力臂 L2、由杠杆的平衡条件可知：
F1·OA=F2•OB ,
或F2/F1=OA/OB。
如果轮半径用 R 表示,轴半径用r表示,上式可写作:F2/F1=R/r
其意文是:若轮半轻是軸半径的几倍,作用在轮上的动力F1,就是作用在轴上阻力的F2的几分之一。
1.2应用:辘轳、汽车方向盘等.
1.3知识拓展——轮轴与机械变速
轮与轴是一种简单机械,最早的应用可能就是车辆。现在轮与轴的使用随处可见,车轮、方向盘、机器的旋钮以及操作手轮等发挥了重要的作用,而各种式样的轮(齿轮,链轮、凸轮,蝴轮、皮带轮)与轴更加丰富了机械传动的内容。
①齿轮主要的功用是改变机械的速度或运动方向。
②例:自行车上有一个必要的部件就是链轮,一辆 10速的山地自行车,前面两个链轮,后面五个链轮,这样就构成 10 挡变速。
ⅰ一速最慢,踏起来最省力,由前面的小链轮带动后面最大的链轮。ⅱ10速最快,由前面的大链轮带动后面最小的链轮。所以,车在平地上行走时,可以用较高速度;上坡时用较低速度,结果花的力量大体相同。
③一般机器都是由快速变为慢速,就是通过齿轮传动来实现的,
2斜面
2.1斜面也是一种简单机械,如图示,AB 叫做斜面长,常用L表示,BC 叫做斜面高,常用 h 表示。
2.2利用斜面也可以省力:
①如果斜面光滑,要把重物沿斜面匀速要拉上去,所用外力 F=h/L×G；
②如果考虑斜面的摩擦力,
则 F=h/L ×G f。
2.3当斜面的高一定时,斜面越长越省力。例如骑自行车上坡时,往往走“S"形；山区的盘山公路,江面大桥都修筑很长的引桥等,都是利用了斜面的原理.
