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簡單機械 - Coggle Diagram
簡單機械
槓桿
定義:置放連結在一個支撐點上的硬棒,硬棒可以繞支撐點旋轉
公式: 當靜力平衡時,施力X施力臂=抗力X抗力臂
(透過改變施力臂或抗力臂長度,可使輸入力放大或縮小)
省力費時
施力臂>抗力臂時
(開罐器、老虎鉗、拔釘槌、指甲刀、開罐器)
費力省時
抗力臂>施力臂時
(投石器、鑷子、麵包夾、掃帚、釣魚竿、筷子)
輪軸
為在共同的軸心上,大輪、小輪互相帶動的工具
輪徑越大越省力,越小越費力
大圓帶動小圓→為省力輪軸
(方向盤、門把、水龍頭、螺絲起子、鉛筆機)
小圓帶動大圓→為費力輪軸
(桿麵棍、竹蜻蜓、溜溜球、輪軸與輪胎、風扇馬達)
齒輪
兩個組在一起的齒輪互卡,轉動方向是
相反
的
目的
傳遞動力
改變方向
應用
汽車
動力輪連接引擎,將引擎產生的動力-->中間變速箱 (可左右移動的齒輪組,為單齒輪與雙齒輪組成)-->帶動汽車輪子的齒輪讓車前進後退。
腳踏車
腳踏使「動力輪」(即前輪/
大齒輪
) 轉動 ,透過鍊條進行動力傳輸,進而帶動 (
後輪/小齒輪
)
大齒輪轉1圈,小齒輪轉2圈 (相當輪子轉2圈),故腳踏車跑得快。
*詳見影片: [ 科學與科技 ] 如何變成大力士:齒輪與動力傳輸
但若兩個齒輪是用鏈條連結,會是
同向
使用機械的三大目的
省力 (但費時,需移動距離較長): 施力臂>抗力臂
省時 (但費力,需移動距離較短): 抗力臂>施力臂
改變方向 (X省力X省時)
滑輪
定滑輪:物體移動與施力方向相反;滑輪不動;不省力不費力
動滑輪:物體移動與施力方向相同;滑輪移動;省力一半
施力(F)=(動滑輪重+物體重)÷2