在行駛途中汽車輪胎壞了,司機便會停車更換輪胎,這時就需要把汽車抬起來。一輛小汽車重約1噸,一輛大卡車有好幾噸,人是**抬不動的。但是司機會從汽車的工具箱里拿出一個千斤頂,輕而易舉地就把汽車頂起來。一個小小的千斤頂,怎么會有這么大的威力呢?它是用什么原理工作的呢?
垂直向上提起重物的力必須大于或等于該物體所受到的重力。但用斜面往上推動一重物,所需要的力就小得多。斜面的傾角越小,斜面和物體問的摩擦力越小,所需的推力就越小。所以,往卡車上裝重物的時候,經(jīng)常在卡車后面搭上傾斜的跳板,沿著跳板推到卡車上就省力多了。
那么沿著斜面網(wǎng)上推中午時,一松手,重物是否會沿著斜面滑下來呢?這樣豈不會前功盡棄了嗎?如果斜面比較陡,這種情況是完全可能的。要是斜面傾角比較小,重力沿著斜面的分量等于重物和斜面之間的摩擦力,中午再沒有推力的情況下也不會下滑。這種現(xiàn)象稱為“自鎖”。這個原理在生活中也常有應(yīng)用,例如在坑道支柱施工中用楔塊頂起頂梁。在頂梁下面打入楔塊后,只要滿足自鎖條件,頂梁就不會沿著楔塊的斜面滑下來。
千斤頂?shù)慕Y(jié)構(gòu)就相當(dāng)于一個卷起來的斜面。它的底座就是一個大螺母,頂桿就是一個螺栓,頂桿又和一根長長的把手項鏈。這里又利用了物理學(xué)上的杠桿原理。當(dāng)我們通過轉(zhuǎn)動把手兩端,用一個不太大的力偶矩使杠桿轉(zhuǎn)動時,在頂部就會產(chǎn)生很大的頂升力,輕而易舉地把汽車頂起來了。
千斤頂有多種不同的形式,但工作原理基本上是一樣的。還有一種油壓千斤頂,用的是液壓傳動原理。
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