槓桿型別

---

引言

為了提升或移動任何材料，可以使用槓桿。有時槓桿有助於抵住材料，但實際上並沒有移動它們。它通常用於減少移動負載所需的力。所有槓桿都提供機械優勢，但更長的槓桿提供更大的機械優勢。它們還可以用於在一端施加較大的力作用於較短的距離，而在另一端施加較小的力作用於較長的距離。槓桿可用於各種用途，例如提升重物、拔出嵌入木材中的釘子，甚至切割物體。

什麼是槓桿？

槓桿使提升重型材料的過程更容易。它還有助於從堅硬的表面上移除緊固的物體，如釘子。日常生活中常用的槓桿有幾種型別。像錘子爪這樣的槓桿基本上用於拔出嵌入木材中的釘子（Letstalkscience，2020）。獨輪車也被稱為槓桿，因為它有助於將重物從一個地方運輸到另一個地方。剪刀也被認為是一種槓桿，經常用來分離或切割材料。鑷子也是一種槓桿，有助於去除或提升重物或輕物。

槓桿的組成部分

槓桿有三個主要部分，有助於將重物從一個地方運輸到另一個地方。這些部分如下所述。

• 支點：槓桿在此點旋轉。

• 動力：在此部分，力作用於槓桿。

• 阻力：在此部分，負載力作用於槓桿。

  

圖1：槓桿的組成部分

槓桿梁是一塊長木板，可以由金屬、木材或任何其他耐用材料製成。放在支點上的梁被稱為杆上產生樞軸的點（Barger，2019）。向下推槓桿的一端會對其施加動力，而位於支點上的槓桿樞軸會在負載上產生動力。

槓桿：工作原理

槓桿有助於減少移動材料甚至提升重物或輕物所需的力。藉助槓桿，力作用的距離會增加。因此，它透過將力分散到更遠的距離來使工作更高效且更容易。

圖2：槓桿機構公式

通常發現，當兩個等效的力沿相反方向（逆時針和順時針）作用時，它們適用於與支點距離相同的均勻槓桿。它們也相互抵消，並在槓桿中形成平衡狀態。根據力矩理論，可以說明，為了用較小的力克服較大的距離，槓桿被用在離支點較遠的距離。

槓桿型別

槓桿主要分為三類：第一類槓桿、第二類槓桿和第三類槓桿。這三類槓桿之間存在一些差異，完全取決於施加的力、支點和負載的位置。槓桿的工作公式可以寫成：F₁ X D₁ = F₂ X D₂。第一類槓桿的支點位於負載和力之間。

例如，使用螺絲刀時，可以從施加力的距離大於負載的點提起蓋子。這裡，支點表示為靠近負載的錫的邊緣，需要對負載施加更大的力才能開啟錫。

圖3：槓桿的類別

在第二類槓桿中，負載位於動力和支點之間。獨輪車是第二類槓桿的常見例子。這裡，動力移動更大的距離以提升重物，並且具有輪軸作為支點。在第三類槓桿的情況下，動力位於支點和負載之間。燒烤鉗是第三類槓桿的常見例子之一。其他第三類槓桿的例子包括掃帚、飛鏢和釣魚竿。這裡，負載移動速度快於動力，由於機械效率低，因此難以對負載施加更大的力。

結論

可以用來增強力的機器被稱為槓桿。它們有兩個主要部分，即支點和手柄。槓桿的杆或手柄表示為在對負載施加力或運輸負載時被拉動或推動的臂。支點是槓桿支撐、平衡或旋轉的點。日常生活中使用各種形式的槓桿。這些是剪刀、蹺蹺板、堅果鉗、鉗子、開瓶器、掃帚、獨輪車、球棍和棒球棒。

常見問題

Q1. 在物理學中，槓桿是什麼意思？

A1. 槓桿被定義為一個長而堅固的物體，它依靠被稱為支點的支撐物。它是一個剛體，能夠自行圍繞特定點旋轉。一些常用的槓桿包括剪刀、錘子爪、獨輪車和鑷子。

Q2. 槓桿有哪些不同的類別？

A2. 根據負載、動力和支點的位置，槓桿分為三類。槓桿的三大類是：第一類槓桿：支點位於負載和動力之間；第二類槓桿：負載位於動力和支點之間；第三類槓桿：動力位於負載和支點之間。

Q3. 槓桿的主要組成部分是什麼？

A3. 槓桿主要有三個主要部分：支點、負載和動力。支點被認為是槓桿發生反應的點，負載是輸出力，動力是施加到槓桿上的輸入力。

Q4. 槓桿的機械優勢是什麼意思？

A4. 槓桿通常被稱為具有機械優勢的裝置，它有助於在力與其運動之間進行權衡。槓桿的機械優勢公式由動力或負載表示。