定滑轮的作用是可以什么用力方向
定滑轮的作用是可以改变用力方向。
使用滑轮时,轴的位置固定不动的滑轮称为定滑轮。定滑轮不省力,例如2N=2N,但是可以改变力的方向。属于滑轮原理的应用,和机械功的讨论。实质上是动力臂等于阻力臂的杠杆。
定滑轮信息:
定滑轮的中心轴固定不动。定滑轮的功能是改变力的方向,但不能省力。当牵拉重物时,可使用定滑轮将施力方向转变为容易出力的方向。使用定滑轮时,施力牵拉的距离等于物体上升的距离,不能省力也不费力。绳索两端的拉力相等,所以,输出力等与输入力,不计摩擦时,定滑轮的机械效率接近于1。
历史:
关于滑轮的绘品最早出现于一幅西元前八世纪的亚述浮雕。这浮雕展示的是一种非常简单的滑轮,只能改变施力方向,主要目的是为了方便施力,并不会给出任何机械利益。在中国,滑轮装置的绘制最早出现于汉代的画像砖、陶井模。在《墨经》里也有记载关于滑轮的论述。
古希腊人将滑轮归类为简单机械。早在西元前400年,古希腊人就已经知道如何使用复式滑轮了。大约在公元前330年,亚里士多德在著作《机械问题》(《Mechanical Problems》)里的第十八个问题,专门研讨“复式滑轮”系统。
阿基米德贡献出很多关于简单机械的知识,详细地解释滑轮的运动学理论。据说阿基米德曾经独自使用复式滑轮拉动一艘装满了货物与乘客的大海船。西元一世纪,亚历山卓的希罗分析并且写出关于复式滑轮的理论,证明了负载与施力的比例等于承担负载的绳索段的数目,即“滑轮原理”。
1608年,在著作《数学纪要》(《Mathematical Collection》)里,荷兰物理学者西蒙·斯特芬表明,滑轮系统的施力与负载之间移动路径的长度比率,等于施力与负载之间的反比率。这是雏型的虚功原理。
1788年,法国物理学者约瑟夫·拉格朗日在巨著《分析力学》(《Mécanique analytique》)里,使用滑轮原理推导出虚功原理,从而揭起了拉格朗日力学的序幕。