轮轴是省力杠杆,动力臂大于阻力臂,平衡时动力小于阻力。虽然省力,但是费了距离。也就是说当力臂的长度(以支点O为分界线)大于阻力臂的长度时,这便是省力杠杆。
轮轴的定义是什么
轮轴,顾名思义是由“轮”和“轴”组成的系统。该系统能绕共轴线旋转,相当于以轴心为支点,半径为杆的杠杆系统。所以,轮轴能够改变扭力的力矩,从而达到改变扭力的大小。
外环叫轮,内环叫轴。轮轴两个环是同心圆。由上式可知:当动力作用在轮上,则轮轴为省力杠杆;动力作用在轴上则轮轴为费力杠杆。
所以轮和轴的半径相差越大则越省力,但越费距离。
像马车,门把手,方向盘和推车这样的轮轴是最简单的,没有动力传递,动力车辆的轮轴就复杂得多,当然扳手也是。
以汽车为例,动力不是简单的传递轮轴,如果是那样,汽车就不能拐弯,在汽车轴的中间,有一个“差速器”,在通过两个半轴给左右车轮传动,这样在汽车拐弯时,两边车轮行驶的距离才能不同。人力三轮车的后轴,为了拐弯,一个后轮和轴是固定的传递动力,另一个后轮是可以和轴转动的,用以差速拐弯。在用轴带动轮时,如皮带轮的运动,不仅可以传递动力,还能改变转速。
定义:由轮和轴组成,能绕共同轴线轮与轴的简单机械叫做轮轴。半径较大者是轮,半径较小的是轴。
轮轴的原理
轮轴的原理是:轮轴是固定在同一根轴上的两个半径不同的轮子构成的杠杆类简单机械。
轮轴的实质是可以连续旋转杠杆。使用轮轴时,一般情况下作用在轮上的力和轴上的力的作用线都与轮和轴相切,因此,它们的力臂就是对应的轮半径和轴半径。由于轮半径总大于轴半径,因此当动力作用于轮时,轮轴为省力费距离杠杆。
实际的例子有:自行车脚踏与轮盘是省力轮轴。当动力作用于轴上时,轮轴为费力省距离杠杆。实际的例子有:自行车后轮与轮上的飞盘、吊扇的扇叶和轴都是费力轮轴的应用。
省力杠杆的定义
由力的作用线到支点的距离叫做力臂。根据公式F1L1=F2L2可得,力臂越长力就越小。省力杠杆,顾名思义,其动力臂较长,动力较小,所以省力。但是通常省力杠杆省了力气会相应的费距离。
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