TBz請-第一課: 杠杆原理

學過物理的人都知道，無論是滑輪還是齒輪轉換，其工作原則都是基於杠杆原理。



作用力乘以臂長（FXL1)又稱力矩，是杠杆作用中不變的定量。變量是臂長（L1 vs L2)和杠杆兩端施加或承受的力（F vs G).  圖示的杠杆用來提升重物。但是如果我們把杠杆的另一端加兩個滑輪就可以用來推動一個物體，比如汽車了。假設我們把支點左側的臂長增加一倍，那麽提升同樣的重物（或推動同一部車子）所用的力(F)就會減小一半，但是力矩(1/2F x 2L1=FL1)仍舊不變。

現在再來看看齒輪轉換（對不起，借用一下你的圖）。


左輪的切向力（F1)相應於杠杆中的F， 其半徑為臂長（L1)；同理右輪的切向力(F2)相應於物重（G)，其半徑為右臂長（L2)。注意上麵杠杆原理中的力矩在齒輪活動中有成為扭矩，F1xL1=F2xL2,也就是在齒輪變換中扭矩不變。哪有什麽放大扭矩一說？

最後來看看你究竟錯在哪裏。

在你的“談談功率和扭矩（三）：變速箱到底變了什麽？“你給出了如下的推理，

齒輪A的轉速/齒輪B的轉速
=齒輪B的齒數/齒輪A的齒數
=齒輪B的周長/齒輪A的周長
=齒輪B的半徑/齒輪A的半徑
問題出在下一步：
=（齒輪B的半徑x切向力）/（齒輪A的半徑x切向力）
這兩個切向力怎麽可能相等？且不用說物理，按照生活常識，如果這兩個切向力相等的話，你擰螺帽的時候為什麽要用扳手，直接拿手擰不就好了？正確的公式應該是:齒輪B的半徑 x 切向力B = 齒輪A的半徑 x 切向力A (杠杆原理）。

把你這個承重梁撤掉，你的房子豈非會轟然而塌，後麵的論述還有任何意義麽？

所有跟帖： 

• F1和F2不是互為作用力反作用力嗎？ -alafaya- ♂ (30 bytes) () 09/13/2013 postreply 11:27:25

• 不考慮能量損耗，兩齒輪傳遞的功率應向等 -alafaya- ♂ (0 bytes) () 09/13/2013 postreply 11:30:17

• 這沒錯，問題是功率=能量/時間 -MoonRiverMe- ♂ (103 bytes) () 09/13/2013 postreply 14:01:18

• 在傳遞同樣的能量下,功率不變 -alafaya- ♂ (77 bytes) () 09/13/2013 postreply 14:26:40

• 再看了一次你的原話，應該是能量不變功率可變 -MoonRiverMe- ♂ (137 bytes) () 09/13/2013 postreply 16:31:26

• WOW Amazing!! -alafaya- ♂ (0 bytes) () 09/13/2013 postreply 17:24:41

• 功率，時間，功三者是什麽關係？ -MoonRiverMe- ♂ (300 bytes) () 09/13/2013 postreply 21:18:31

• 我靠，作用力和反作用力是第幾定律來著？過期了？ -biglow- ♂ (0 bytes) () 09/13/2013 postreply 11:37:44

• bz v5!! 順祝找牙榮升！ -alafaya- ♂ (0 bytes) () 09/13/2013 postreply 11:40:15

• transmission is very important for delivering adequate power and -先想一想再說- ♂ (5651 bytes) () 09/13/2013 postreply 11:53:09

• 忘了牛三？ -TBz- ♂ (164 bytes) () 09/13/2013 postreply 13:00:48

• 一開始就錯了 -MoonRiverMe- ♂ (33 bytes) () 09/13/2013 postreply 13:30:05

• 想當年，TBz教授專門開了扭力馬力係列科普講座，大家聽得鴉雀無聲。 -1800800- ♂ (186 bytes) () 09/13/2013 postreply 18:07:38

• 不帶這麽玩兒的 -biglow- ♂ (40 bytes) () 09/13/2013 postreply 20:29:10

• 得看司機體重 -隨風而來- ♂ (87 bytes) () 09/13/2013 postreply 20:46:48

• 是一個大家都會問的問題，但不好直接回答 -alafaya- ♂ (178 bytes) () 09/14/2013 postreply 11:05:03