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槓桿原理

物理學中把在力的作用下可以圍繞固定點轉動的堅硬硬物體叫做槓桿。槓桿繞着轉動的固定點叫做支點，推動槓桿運動的力叫做動力，阻礙槓桿運動的力叫做阻力。支點到力的作用線之間的距離叫做力臂。

動力臂長於阻力臂的槓桿是省力槓桿，阻力臂長於動力臂的是費力槓桿。省力槓桿同時也是費距槓桿，費力槓桿雖然費力但卻省距。

早期研究
槓桿的研究可以追溯到公元前3世紀的古希臘科學家阿基米德

槓桿原理
當動力與動力臂的乘積等於阻力與阻力臂的乘積時，槓桿平衡。槓桿平衡時槓桿處於靜止狀態或者勻速轉動狀態。

只要在日常生活中，隨時留心，你將發現許多應用槓桿的例子。如剪刀、開罐器、鉗子、自動鎖、電燈開關，螺絲起子、火車鐵軌交換控制桿等，這些槓桿有的是省力的，有些是省時的，有些是為工作方便的。凡施力臂比抗力臂長的槓桿則省力。

槓桿五要素
動力F1
阻力F2
動力臂L1
阻力臂L2
支點O
槓桿平衡條件
當槓桿靜止不動時或槓桿勻速轉動時槓桿處於平衡狀態。 平衡時 F1 * L1 = F2 *


無敵大炮台點做?

http://www.gcewps.edu.hk/news/0405news/050517.htm

目 標： 應用槓桿原理，利用簡單的物料，設計及製作可將乒乓球拋到遠處的大砲台。

材料和工具：珍珠板2塊、長短竹枝數根、乒乓球1個、橡皮圈數根、小紙盒1個、剪刀和膠紙

施力點與支點距離=施力臂 抗力點與支點的距離=抗力臂
支點=位置固定不移動但旋轉的支撐點

槓桿原理：藉由改變施力臂與抗力臂之間的比例達到
1.省時費力﹝施力臂<抗力臂﹞
2.費時省力﹝施力臂>抗力臂﹞
3.施力相同、費時相同﹝施力臂=抗力臂﹞

例：
設槓桿1施力臂=10m抗力臂=20m，比例為1:2
設槓桿2施力臂=20m抗力臂=10m，比例為2:1
設槓桿3施力臂=10m抗力臂=10m，比例為1:1

要用槓桿1將10kg的物體抬起2m時，需費力20kg、下壓1m
要用槓桿2將10kg的物體抬起2m時，需費力5kg、下壓4m
要用槓桿3將10kg的物體抬起2m時，需費力10kg、下壓2m

槓桿原理應用極廣
1.省時費力：筷子、麵包夾、剪紙用剪刀﹝刀鋒較柄長﹞、鏟子、掃帚等等
2.費時省力：拔釘器、訂書機、剪鐵皮用剪刀﹝柄較刀鋒長﹞等等
3.施力相同、費時相同：左右等長的蹺蹺板

再者衍生出"滑輪"的工具
滑輪分"動滑輪"與"定滑輪"
動滑輪是用施力臂>抗力臂的槓桿原理，比例為2:1
定滑輪是用施力臂=抗力臂的槓桿原理，比例為1:1



另外補充：沙漠之鷹大大所提的回答部分是槓桿原理中"靜力平衡"的範疇

以上述例子解說
力矩=施力*力臂
設施力點均在支點左方、抗力點均在支點右方
槓桿1若於施力點垂直向下施以10kgw的力量，則會產生10kgw*10m=100kgw‧m的逆時鐘力矩。若要讓槓桿靜止不動，因為施力臂與抗力臂比例為1:2，則須在施力點垂直施以5kgw向下的力量，產生5kgw*20m=100kgw‧m的順時鐘力矩。

槓桿2若於施力點垂直向下施以10kgw的力量，則會產生10kgw*20m=200kgw‧m的逆時鐘力矩。若要讓槓桿靜止不動，因為施力臂與抗力臂比例為2:1，則須在施力點垂直施以20kgw向下的力量，產生20kgw*10m=200kgw‧m的順時鐘力矩。

槓桿3若於施力點垂直向下施以10kgw的力量，則會產生10kgw*10m=100kgw‧m的逆時鐘力矩。若要讓槓桿靜止不動，因為施力臂與抗力臂比例為1:1，則須在施力點垂直施以1kgw向下的力量，產生10kgw*10m=100kgw‧m的順時鐘力矩。

則順、逆時鐘力矩相互抵銷則槓桿靜止不動。

無敵大砲台的做法我不知道