展示目的及科学原理
杠杆是能够绕一个固定点旋转的刚性物体,杠杆上施力的地方叫做施力点,旋转固定点为支点,支点到施力点的距离称为力臂,力和力臂相乘为力矩。“奇异杠杆”由支架(腿)、身体杠杆、T型架(手臂)、重物(砝码)组成。身体杠杆由上下两个直杆组成,上下两个直杆的中点分别于支架铰接, 2个T型架的横杆两端分别与身体杠杆的上下两个直杆固定连接。即组成一平行四边形的身体及手臂。当左右手臂挂同样重的砝码(不管砝码挂在哪个位置),由于T型架使左右竖直方向受到的力相等,产生的力矩相等,所以它总是处于平衡状态。当左右T型架的水平杆(手臂)挂不同重量的砝码(不管砝码挂在哪个位置),由于竖直方向受到的力不等,产生的力矩不等,所以它总是处于不平衡状态。如果两边挂同样重的砝码,不管砝码挂在哪个位置,杠杆都平衡;而两边所挂的钩码数量不等时,则位置不管怎样放置,杆始终不平衡。
操作方式
展项用卡通人物模型构成的杠杆机构。卡通人物的左右手臂为T型杆结构,从卡通人物背面透明罩可以看到平行四边形状的“奇异杠杆”,左右两臂设置法码放置台。
1、卡通人物左右手臂上挂同样重的砝码,不管砝码挂在哪个位置,体验杠杆都平衡;2 、卡通人物左右手臂上挂不同重量的砝码,不管砝码挂在哪个位置,体验杠杆
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