杠杆的应用类型

杠杆是简单的机构。有证据显示，在石器时代，人类已经开始使用杠杆来完成他们无法独自完成的任务，例如用原木或树枝作为杠杆来移动重物如石头。此外，据报道，某些灵长类动物和鸟类也会利用树枝或木棍作为工具，帮助他们获取食物。

杠杆是一种坚硬的杆，可以绕着固定在杆上的一个点旋转，这个点被称为支点。当在杆的一端施加力时，就可以移动杆另一端所承载的物体。如果将支点移至靠近载荷的位置，就可以用较小的力移动较大的载荷，这是另一种获得机械效益的方法。

杠杆的三种应用类型如下图所示。每一种类型都能提供不同的机械效益。这些杠杆分别叫做类型1.类型2、类型3，类型的不同是由下列原因所决定的:

1)作用力在杠杆上的不同位置。

2)载荷在杠杆上的不同位置。

3)支点在杠杆上的不同位置。

杠杆根据支点、作用力、载荷位置不同的三种分类

类型1是最普通的，支点在中间，作用力和载荷分别对称作用在杠杆两端的位置上。类型1的例子有跷跷板、撬棍、剪刀、锤子、天平等。

类型2 的支点在杠杆的一端，作用力在另一端，与作用力方向相反的载荷作用在杠杆的中部。类型2的例子有独轮手推车、开瓶器、胡桃钳、为气垫或者汽艇充气的脚踩打气筒等。

类型3 的支点在杠杆的一端，载荷作用在另一端，与载荷方向相反的作用力作用在杠杆中部。类型3 应用的例子有铁敏、手用作支点的钓竿、镊子，还有人的胳膊和大腿。

类型1的应用如下图所示。长度为AB 的杠杆支点在处，将杠杆分为I₁、I₂ 两段。为使荷 W升高h，必须使杠杆的另一端在作用力F的作用下下降s高度。三角形 AXC 和 BXD 是两个相似三角形，因此，忽略摩擦可得

s/h =I₁/I₂ 机械效益 MA =I₁/I₂

计算简单杆提升重物的机械效益的示意图

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