作用在杠杆上最小的力方向的确定

作用在杠杆上最小的力方向的确定

我们经常会遇到确定作用在杠杆上最小的力的方向的问题，学生感到无从下手，下面谈一种解决方法：

根据杠杆的平衡条件：F 1L 1=F 2L 2 ，要使动力F 1最小，必须使动力臂L 1最长(F 2＼L 2保持不变)，所以如何找到最长的力臂就是解决的关键。 我们知道，力臂的定义是：从支点到力的作用线的距离，不能理解成从支点到力的作用点的距离，从支点到力的作用点的距离并不是力的力臂。但是，“从支点到力的作用点的距离”这句话我们可以给学生解释为：虽然它不是力臂，但它一定是作用在该点所有力中最长的一条力臂。如图所示：

O 为杠杆AB 的支点，在杠杆的B 端挂一重物Ｇ，要使杠杆平衡 Ｆ1,Ｆ2,Ｆ3的大小关系是？

我们分别作出Ｆ1,Ｆ2,Ｆ3的力臂OC,OA,OD 可知，ＯＡ>ＯＣ>ＯＤ，由于ＯＢ是Ｇ的力臂，且ＯＢ，Ｇ都保持不变，所以Ｆ３>Ｆ１>Ｆ２．

由图中我们可以看出，所有作用在Ａ点的力中，Ｆ２的力臂ＯＡ最长（从支点Ｏ到力的作用点Ａ的距离），其它力的力臂都可以看作是以OA 为斜边的Rt Δ中的一条直角边，在直角三角形中斜边最长，所以我们可以得出结论：从支点到力的作用点的距离虽然不一定是力臂，但它一定是作用在该点所有力中最长的一条力臂。

应用这个结论，我们就可以解决此类问题，例如：曲臂杠杆ABOC 可绕O 点转动，C 端挂一重物G

平衡，画出作用在A 解此题时学生最易犯的错误就是垂

直于AB 作最小的力。我们按照上面的方 法连接支点O 和力的作用点A ，则OA 就

是作用在A 点所有力中最长的一条力臂。 F F 2

然后再垂直于OA作出最小的力F。