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千斤頂為什么可以頂起汽車(chē)?

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在行駛途中汽車(chē)輪胎壞了,司機(jī)便會(huì)停車(chē)更換輪胎,這時(shí)就需要把汽車(chē)抬起來(lái)。一輛小汽車(chē)重約1噸,一輛大卡車(chē)有好幾噸,人是**抬不動(dòng)的。但是司機(jī)會(huì)從汽車(chē)的工具箱里拿出一個(gè)千斤頂,輕而易舉地就把汽車(chē)頂起來(lái)。一個(gè)小小的千斤頂,怎么會(huì)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(dòng)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(wèn)的摩擦力越小,所需的推力就越小。所以,往卡車(chē)上裝重物的時(shí)候,經(jīng)常在卡車(chē)后面搭上傾斜的跳板,沿著跳板推到卡車(chē)上就省力多了。

那么沿著斜面網(wǎng)上推中午時(shí),一松手,重物是否會(huì)沿著斜面滑下來(lái)呢?這樣豈不會(huì)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?zèng)]有推力的情況下也不會(huì)下滑。這種現(xiàn)象稱(chēng)為“自鎖”。這個(gè)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(mǎn)足自鎖條件,頂梁就不會(huì)沿著楔塊的斜面滑下來(lái)。

千斤頂?shù)慕Y(jié)構(gòu)就相當(dāng)于一個(gè)卷起來(lái)的斜面。它的底座就是一個(gè)大螺母,頂桿就是一個(gè)螺栓,頂桿又和一根長(zhǎng)長(zhǎng)的把手項(xiàng)鏈。這里又利用了物理學(xué)上的杠桿原理。當(dāng)我們通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)把手兩端,用一個(gè)不太大的力偶矩使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),在頂部就會(huì)產(chǎn)生很大的頂升力,輕而易舉地把汽車(chē)頂起來(lái)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(dòng)原理。

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