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筷子到底是省力杠桿還是費(fèi)力杠桿?物理學(xué)霸能否說出其物理原理?

初中物理有一些知識(shí)點(diǎn)是高中物理不再講述的,比如說聲學(xué),簡單機(jī)械。其中簡單機(jī)械中的滑輪、杠桿、斜面是高中不再涉及的物理知識(shí)。

筷子到底是省力杠桿還是費(fèi)力杠桿?物理學(xué)霸能否說出其物理原理?

所以,有關(guān)杠桿的知識(shí)點(diǎn),如果初中沒有學(xué)會(huì),以后想要通過上課再補(bǔ)充上,基本沒有機(jī)會(huì)了。

不過,這些物理知識(shí)點(diǎn)都相對(duì)比較簡單,容易理解掌握。

比如說初中物理中的“杠桿”這一個(gè)知識(shí)點(diǎn),其實(shí)就是畫出動(dòng)力、阻力、動(dòng)力臂、阻力臂就能解決出絕大部分問題了??墒墙裉煲f的這個(gè)工具,當(dāng)物理老師在課堂上問學(xué)生們時(shí),竟然絕大部分學(xué)生都不會(huì),即使回答正確的,也有不少學(xué)生是蒙對(duì)的。

筷子到底是省力杠桿還是費(fèi)力杠桿?物理學(xué)霸能否說出其物理原理?

原因到底是什么呢?

這就是牽扯到一個(gè)中學(xué)生們最大的不良習(xí)慣——遇到能夠動(dòng)手的問題懶得動(dòng)手,最習(xí)慣的思考方法就是“想當(dāng)然”!

可是沒有經(jīng)過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證和理論推導(dǎo)的直覺回答往往都是錯(cuò)誤的。這已經(jīng)被亞里士多德的錯(cuò)誤驗(yàn)證了很多次。

對(duì)于筷子,在我國已經(jīng)沿用了三千多年的人人都會(huì)用的工具,竟然因?yàn)橛X得司空見慣、反而更加懶得手腦并用思考了,這是解答生活中的物理問題的大忌!

其實(shí),我們只需要?jiǎng)右幌率至⒖叹湍苊靼琢?。?dāng)然要把動(dòng)手的動(dòng)作進(jìn)行拆分,如下圖。

筷子到底是省力杠桿還是費(fèi)力杠桿?物理學(xué)霸能否說出其物理原理?

要夾菜時(shí),先要把筷子張開一定角度

請(qǐng)動(dòng)手并仔細(xì)觀察品味一下,我們在夾菜時(shí),先要把筷子張開一定角度,然后,以拇指摁住的地方為支點(diǎn),外面那根筷子在食指的壓力下圍繞著支點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng),所以食指所施加的力是使外面那根筷子轉(zhuǎn)動(dòng)的力,為動(dòng)力,畫出支點(diǎn)與動(dòng)力如圖。注意,里面那根筷子一直沒有轉(zhuǎn)動(dòng)!

筷子到底是省力杠桿還是費(fèi)力杠桿?物理學(xué)霸能否說出其物理原理?

然后在食指所施加的動(dòng)力作用下,外面的那根筷子繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng),里面的那根筷子一直不轉(zhuǎn)。

筷子到底是省力杠桿還是費(fèi)力杠桿?物理學(xué)霸能否說出其物理原理?

最終,外面的筷子轉(zhuǎn)過了最大角度,筷子夾住食物,里面的那根筷子一直沒動(dòng)。

筷子到底是省力杠桿還是費(fèi)力杠桿?物理學(xué)霸能否說出其物理原理?

如上圖,當(dāng)筷子夾住食物時(shí),食物對(duì)外面的筷子有一個(gè)向外的阻力,阻礙外面的筷子繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng),做出阻力如圖。由于筷子所受的動(dòng)力與阻力都屬于彈力,這兩個(gè)彈力的方向都與筷子垂直!從而做出動(dòng)力臂與阻力臂!很顯然,動(dòng)力臂小于阻力臂,根據(jù)杠桿平衡公式,動(dòng)力大于阻力。

所以外面的那根筷子為費(fèi)力杠桿!里面的筷子不是杠桿!

就是這樣簡單!出錯(cuò)或者不會(huì)的學(xué)生請(qǐng)思考一下錯(cuò)因,是不是因?yàn)闆]有動(dòng)手操作一下?是不是因?yàn)闆]有動(dòng)手畫一下?

養(yǎng)成勤于動(dòng)手動(dòng)腦的習(xí)慣吧,見物思理是學(xué)好物理的前提,而動(dòng)手實(shí)驗(yàn)則是強(qiáng)化物理知識(shí)應(yīng)用的保證!

筷子到底是省力杠桿還是費(fèi)力杠桿?物理學(xué)霸能否說出其物理原理?

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