扁担地作用及其力学原理.doc

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1、扁担的作用及其力学原理还有哪些?我认为扁担具有杠杆作用，不仅为我们提供方便，更重要的是省力．不妨我们分析扁担挑重物时和用手提重物时的受力情况．以扁担挑重物为研究对象，如图1所示，以扁担和重物为研究对象．人所施加的力为F，由平面力系得知F=2G，以人提重物为研究对象，如图2所示，由于手提两重物不可能让重心叠加在一起，必须分开，分开角度与重物重心距边缘最近的距离有关，这时人施力除了F=2G外，还必须提供把两重物分开的一对平衡力N，才能保证重物提起．人施加的力一定大于用肩担挑重物时的力，在现实中，同样重的重物两人不用手提而用担抬这是这

2、个道理，用肩担能挑方便，本文不再讲．将扁担做成“扁”的和“软”的都能起到增大受力面积，减小对人体压强的作用。“扁”扁担大家都知道能减小压强，而“软”扁担为什么能减小压强？人们用软扁担挑重物时，由于软扁担发生的弹性形变明显大于硬扁担，发生形变后，和肩接触面积增大，减小了压强，这和人坐沙发比生硬板凳子舒服是同样的道理．软扁担不光增大受力面积，更重要的是能够上下颤动，这样，使人受到交变载荷，使人感到轻松．这是由于人走路时对每一步都是以地面为圆心，人腿为半径向前迈进，如图3所示，这样人的肩膀就会一高一低的上下运动，硬扁担会把这上下运动传

3、给人体，使人感到较大交变载荷，同时重物随人体上升使人要作额外的功．而软扁担在人体高时马上发生弹性变形，这时重物不会马上随人体的增高而增高，而通过软扁担减小上下运动，使人肩受到较小的向上加速度，从而使向上受力较小于硬扁担，而扁担形变所贮存的弹性势能又会减少对重物上升而作的额外功，故人体感到舒服．