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杠杆(省力杠杆)的额外功是什么?

来源:学生作业帮 编辑:搜搜做题作业网作业帮 分类:物理作业 时间:2024/07/02 01:09:57
杠杆(省力杠杆)的额外功是什么?
除了杠杆和支点之间的摩擦力做的功
杠杆是撬大石头的那种
杠杆(省力杠杆)的额外功是什么?
在利用杠杆提升物体时,杠杆的重心也可能随物体升高而升高(通常这两个高度不相等).若杠杆受到的重力为G杠,重心升高的高度为h杠,则在提升物体对物体做功的同时,对杠杆做的功是:W杠=G杠h杠,这就是额外功. 
如用图甲的方式撬石头,重力会阻碍杠杆做逆时针转动,而动力的作用不仅要撬起的石头,还要抬起了杠杆,使杠杆的重心会升高,所以动力要对杠杆做额外功.
用图乙的方式撬石头,动力使杠杆做顺时针转动撬起石头,而杠杆的重力作用也会使杠杆顺时针转动,所以这时的重力没有阻碍杠杆转动,而是和动力F1一起促使杠杆转动,共同对物体做功,因此的动力并没有对杠杆做额外功,而是杠杆的重力帮助动力F1对石头做功.

再问: 但是这样η=1了
再答: 第二种情况,如果杠杆足够重,单贫杠杆的重力,不需要F1就可以把石头撬起啦。不过,在撬石头之前,不要忘了,首先要把杠杆拿起插入石头下面放在支点上,让杠杆具有一定的高度才好撬石头,在这个过程中,人已经对杠杆做了额外功,这之后,才有接下来向下压杠杆撬石头的过程啊。
再问: ……这也算……
再答: 对于第二种情况撬石头,不存在机械效率中所提到的额外功。因为用F1向下压杠杆撬石头的过程中,F1并没有向第一种情况那样克服杠杆的重力而对杠杆做功,事实上撬石头时杠杆的重力也对石头做了功。所以这种情况没有额外功,F1做的功也不是总功。否则有用功就大于总功了。η会大于1了,所以这里不存在机械效率计算问题。