A. 中國古代對斜面原理的運用有哪些
斜面是簡單機械的一種,可用於克服垂直提升重物之困難。距離比和力比都取決於傾角。如摩擦力很小,則可達到很高的效率。
我國先民發現,通過斜面牽引重物到一定高度,可以比直接將該物舉到同樣高度要省力。因此,古人將這一原理運用到建築、農具製造和農田整治等生產實踐中。
在古代建築中,常應用木楔或金屬楔。楔子是尖劈的一種,人們常用它加固各種建築物和器具。
據記載,在唐代蘇州建造重元寺時,工匠疏忽,一柱未墊而使寺閣略有傾斜。若是請木工再把寺閣扶正,費工費事又費錢。寺主為此十分煩惱。一天,一位路經此地的外地僧人對寺主說:「不需費大勞力,請一木匠為我做幾十個木楔,可以使寺閣正直。」寺主按照他的話,一面請木工砍木楔,一面擺酒盛宴外地僧人。飯畢,僧人懷揣楔子,手持斧頭,攀梯上閣頂。只見他東一楔西一楔,幾根柱子楔完之後,就告別而去。10多天後,寺閣果然正直了。小小幾個尖劈,作用卻這樣巨大!尖劈是斜面的一種具體形式。原始社會時期,人們打制或磨製的各種石制或骨制工具中,都不自覺地利用了尖劈的原理。
尖劈能以小力發大力,以小力得到大功效。而且尖劈兩面的夾角越小,以同樣大的原動力就可收到更大的功效。因此,尖劈發展成為尖利的鋒刃,如針、錐、鐵鉤等物。隨著建築材料的進步,各種尖劈也以青銅、鐵或鋼鐵製成。
王充在《論衡•狀留》篇中寫道:針錐所穿,無不暢達;使針錐末方,穿物無一分之深矣。可見人們在理論上也知道尖劈原理。
尖劈在機械工程中應用普遍。古代榨油機被稱為「尖劈壓機」就是一例。在該機架上壘疊方木,在方木的間隙打入長楔,以擠壓預先置於方木油槽中的油料。
尖劈原理的另一個重大歷史應用是犁的發明。犁中的鏵是翻土的主要部件。犁鏵以鑄鐵為之,多為等邊三角形,兩邊削薄成刃,其前端交為犁鋒,也即尖劈。
鏵多為A物線形斜面,其功用在於將犁鏵所起之土翻向一側。在犁這一農耕工具中,尖劈與斜面都用上了。今天,雖然犁的外形、大小、質地、發動力等方面有所改進,而犁鏵、犁的基本形狀及機制卻沒有改變。
斜面的力學原理和尖劈相同。人們在推車行走於平地和上坡時,就會發現用力不同。
成書於春秋戰國之際的《考工記•輈人》記載:推車上坡,要加倍費力氣。用雙手舉重物到一定高度和用斜面把同樣的重物升到同一高度,自然後者容易得多。
《荀子•宥坐》記載:人們不能把空車舉上3尺高的垂直堤岸,卻能把滿載的車推上高山。這是為什麼?因為高山的路面坡度斜緩。這正是斜面物理功用的最好總結。
古人對斜面原理的運用還體現在農田整治上。作為一個農業古國,我國古代勞動人民在治理坡耕地方面採取了很多有效措施,而修築梯田就是山丘地的農民運用斜面原理的典型例子。
梯田最早出現在史前時期。起初人們清除森林或小山頂,以便種植一些糧食作物,或者作為防禦工事。如廣西龍脊梯田,始建於元代,完工於清代初期,在機械普及以前就很有規模了。
B. 誰能告訴一下杠桿、斜面、滑輪的相關資料啊(不要是誰發明的資料和歷史)
1、杠桿:一復根硬棒,在制力的作用下能圍繞著固定點轉動,這根硬棒就是杠桿。
1、杠桿的平衡條件:
動力×動力臂=阻力×阻力臂
F1×L1=F2×L2
(1) 支點:杠桿圍繞著轉動的點
(2) 動力:使杠桿轉動的力
(3) 阻力:阻礙杠桿轉動的力
(4) 動力臂:從支點到動力作用線(F1)的距離
(5) 阻力臂:從支點到阻力作用線(F2)的距離
斜面是一種簡單的機械,但對斜面的問題尤其是力學問題的分析卻容易出錯.其中認為斜面總能省力就是一種比較典型的錯誤.
滑輪是杠桿的變形,屬於杠桿類簡單機械。
滑輪分為:定滑輪、動滑輪
C. 斜坡的發展演化
斜坡是構成地形的一個基本要素。在山嶽、丘陵、高原以及一些基岩海濱地區,研究斜坡的發展演化,是研究地形發展的一個基本問題。按其形態,斜坡可分為斷崖、凸坡、直坡和凹坡。每一斜坡的形成和發展,都與地質結構、構造運動以及風化、剝蝕和堆積作用相關聯。在斜坡的形成和發展過程中,塊體運動起著特別重要的作用。塊體運動改造斜坡的上部,並由斜坡的上部提供碎屑物質,以供其它剝蝕堆積作用改造斜坡。
在構造上升運動地區,由於地勢升高,使流水的侵蝕切割加劇,河谷的深度增大,塊體運動發育,谷坡高而陡峭,大部分形成斷崖和凸坡。在構造下降運動地區,由於地勢降低,流水的堆積作用發育,斜坡大部分由凹坡和直坡構成。在構造運動相對穩定的地區,產生均衡的斜坡。均衡的斜坡是凸坡在上,凹坡在下,斜坡的中部是直坡。
由堅硬的岩層構成的斜坡,由於抗剝蝕能力強,形成斷崖、凸坡或直坡。由松軟岩石、多裂隙的岩石和松軟堆積物構成的斜坡,多為凹坡。
每一斜坡地段的形態,都與特定的風化、剝蝕和堆積作用相關聯。斜坡的上部,塊體運動、蠕動使碎屑物質及破碎的基岩向斜坡下部運動,一般都形成凸坡。在斜坡的中部,一部分塊體運動物質被洪流、表流等侵蝕和搬運至斜坡下部,在那裡形成洪積扇和坡積裾等堆積地形;一部分塊體運動繼續進行,在斜坡下部形成倒石堆、地滑階地等地形。這些作用的結果是:斜坡的中部,一般是直坡;斜坡的下部,一般是凹坡。均衡的斜坡是一種開放的自動控制的動力系統。各斜坡段之間的發展是互相聯系的。一個斜坡段的平衡破壞,影響著其它斜坡段的發展。例如,掘土動物使斜坡的一段岩石變得疏鬆,流水侵蝕作用使鬆散物質快速向下擴散,於是該段斜坡局部變陡,增強了上部斜坡的塊體運動和下部斜坡的堆積。斜坡恆常地變化,恆常地力圖達到某種均衡狀態,以適應運動的環境。
在不同的氣候帶內,各種風化、剝蝕和堆積作用的共生組合也不同,因此,斜坡的發展也帶有各種氣候帶的特點。例如冰川地區的冰蝕作用形成陡峭的懸坡;冰積作用形成平緩的凹坡和凸坡;冰緣地區的冰融水形成的斜坡,基本上都是平緩的凹凸坡。在乾旱地區的風蝕作用和重力作用形成凸坡;風積作用形成平緩的凹凸坡。在濕熱地區流水的侵蝕作用形成凸坡、懸坡;流水堆積作用形成凹坡。
大部分斜坡形成於第四紀或晚新生代,一部分的形成時間可以早些。晚新生代和第四紀氣候的迭次變化,也增加了斜坡發展的復雜性。
斜坡的發展和演化,常常可以毀壞工程建築,中斷交通,堵塞河流,威脅人畜安全。所以,研究它們的形成和發展過程,據以採取防止措施,具有非常大的實際意義。
D. 生活中應用斜面的地方
盤山公路利用了斜面省力的原理,梯子、利用斜面從地面向卡車上推重物
,樓梯、刀鋒,螺旋千斤頂、螺絲釘也利用了斜面省力的原理
螺旋在生活中的應用:螺旋千斤頂、螺絲釘,「阿基米德舉水螺旋」的揚水機是為了將水從大船的船艙中排出而發明的。螺旋泵。
E. 生活中還有哪些是斜面
斜面在生活中有廣泛的應用,如盤山公路、搬運滾筒、斜面傳送帶等。斜面與平面的傾角越大,斜面較短,則省力越小,但省距離。斜面能夠將物體以相對較小的力從低處提升至高處,但提升這物體的路徑長度也會增加。
斜面是古代希臘人提出的六種簡單機械之中的一種。假若斜面的斜率越小,即斜面與水平面之間的夾角越小,則需施加於物體的作用力會越小,但移動距離也越長;反之亦然。假設移動負載不會造成能量的儲存或耗散,則斜面的機械利益是其長度與提升高度的比率。
應用
1、斜板:使用可移動式斜板,可以輕易地將貨物裝上或卸下密斗貨車。滑梯是兒童游樂場常見的設施。靠著用滑梯堅硬表面的法向力抵抗重力,工業滑梯可以將易損壞物體安全快速地從高處滑下至低處。民用飛機的充氣逃生滑梯能夠允許乘客從飛機出口緊急撤離滑下至地面。
2、螺旋:是圍繞著圓柱的斜面形成的簡單機械。阿基米德螺旋機是古希臘哲學家阿基米德的許多發明與發現之一。從那時起人們時常會使用阿基米德螺旋機來搬動很多不同種類的物質,像水、礦物、穀物等等。
F. 舉例說一說生活中,人們有哪些利用斜坡省力的例子是否斜坡越大,越省力
生活中利用斜坡省力的例子有:盤山公路、卡車斜面裝貨等。不是斜坡越大,越省力。
生活應用:盤山公路通過線路盤旋環繞大山的方式減少道路坡度、使車輛能夠爬坡。盤山公路既要克服陡坡、又要盡可能減少路程,導致大部分坡道都比較傾斜陡峭,大長坡很常見。卡車裝載大型貨物時,常會在車尾斜搭一塊木板,將貨物從木板上往上推,所應用的也是斜面的理論。
省力規律:斜面與平面的傾角越小,斜面較長,則省力,但費距離,機械效率低。斜面與平面的傾角越大,斜面較短,則費力,但省距離,機械效率高。假若斜面的斜率越小,即斜面與水平面之間的夾角越小,則需施加於物體的作用力會越小,但移動距離也越長;反之亦然。
(6)斜面的發明擴展閱讀:
斜面效率分析:
1、在不計算任何阻力時,斜面的機械效率為100%,如果摩擦力很小,則可達到很高的效率。即用F2表示力,s表示斜面長,h表示斜面高,物重為G。不計無用阻力時,根據功的原理,可得:F2s=Gh。
2、對於一般斜面來說,如果不計算任何的阻力,根據功的原理,斜面的機械效率是100%,但是不可避免存在一些阻力,如摩擦力和空氣阻力。
3、假設移動負載不會造成能量的儲存或耗散,則斜面的機械利益是其長度與提升高度的比率。
G. 生活中斜面和螺旋的應用,舉例
盤山公路利用了斜面省力的原理,梯子、利用斜面從地面向卡車上推重物 ,樓梯、刀鋒,螺旋千斤頂、螺絲釘也利用了斜面省力的原理
螺旋在生活中的應用:螺旋千斤頂、螺絲釘,「阿基米德舉水螺旋」的揚水機是為了將水從大船的船艙中排出而發明的。螺旋泵。
H. 生產生活中那些地方應用到斜面的
日常生活中所用的螺絲釘,就是斜面原理的最好體現。其他的還有金字塔、樓梯、登機橋、電梯、盤山公路等。詳細介紹如下:
1、斜板
使用可移動式斜板,可以輕易地將貨物裝上或卸下密斗貨車。滑梯是兒童游樂場常見的設施。靠著用滑梯堅硬表面的法向力抵抗重力,工業滑梯可以將易損壞物體(包括人體在內)安全快速地從高處滑下至低處。民用飛機的充氣逃生滑梯能夠允許乘客從飛機出口緊急撤離滑下至地面。
2、斜面螺旋
螺旋是圍繞著圓柱的斜面形成的簡單機械。阿基米德螺旋機是古希臘哲學家阿基米德的許多發明與發現之一。從那時起,人們時常會使用阿基米德螺旋機來搬動很多不同種類的物質,像水、礦物、穀物等等.
3、斜面楔子
楔子是兩個背靠背的斜面組成的簡單機械。楔子可以用來將物件分開,其操作原理主要是將作用於楔子向下的力轉變為對物件水平的力,而這兩個力幾乎垂直。常見應用楔子原理的工具包括斧頭。
4、斜面單擺
單擺是由一條繩子與一個擺錘組成的實驗儀器,其擺錘的運動軌跡是一個對稱朝上的圓弧。這圓弧可以分割為很多小圓弧,每兩個相鄰的小圓弧最多隻相交於一個端點。
連接每個小圓弧的兩個端點之間的線段稱為弦。每個弦都可以視為斜面。令增加分割的數量至無限多,每一個小圓弧的弧長趨向為無窮小的極限,所得到無限多小圓弧的對應斜面會組成原本的圓弧。所以,在任意時間,單擺的擺錘可以想像為移動於某特定斜率的斜面。
(8)斜面的發明擴展閱讀:
相關延伸:斜面機械效率
斜面機械效率公式為:η=W有/W總=Gh/Fs。
(G為物體重量,h為斜面豎直高度,F為拉力大小,s為斜面長度。)
機械效率是反映機械性能的優劣的重要標志之一。總功等於有用功與額外功之和,因而有用功只佔總功的一部分。顯然,有用功所佔比例越大,機械對總功的利用率就越高,機械的性能就越好。物理中,用機械效率來表示機械對總功的利用率。
I. 什麼是反斜面
反斜面所謂斜面,就是從山頂到山腳的傾斜部分。 就拿敵對雙方控制的高地來說,朝向對方的斜面叫正斜面,背向對方的斜面為反斜面。 所謂反斜面的運用嗎,那一般是指利用反斜面敵人的炮火死角,直瞄炮火對於反斜面是個擺設,曲射炮打倒反斜面的炮彈死角很多,如大岩石下面啊什麼的構築挖掘出射擊工事、屯兵洞、戴頂蓋的壕溝,人員基本不暴露在露天,按照日本人的說法這叫洞窟陣地。這一來敵機,敵炮火的殺傷就減少的多得多了。 反斜面陣地還有一個用處,就是能夠防止敵方抄後路包圍,舉個粒子,如兩座山一前一後,以往敵人用炮火壓制住前山讓你動彈不得,即撤不下去也沒辦法支援後山,他再集中兵力把後山一占把你後路一斷,前山的人基本死路一條,陣地守不住,人也基本完了。現在你想來這手,首先你炮火也好飛機也好根本壓制不住前山的人我主陣地就是面對著後山,你攻後山,行,把你的後背全亮在我前山的槍口下吧。這叫倒打火。 當然反斜面陣地不是無懈可擊的,要害在於對棱線的控制,誰佔領棱線誰就掌握了主動權,如果敵人佔領了棱線他就可以修正它的迫擊炮一個點一個點的把你的火力點敲掉,你毫無還手之力。甚至他還可以調上來幾門直瞄火炮,大口徑機槍把你封死在掩體里掩護他的噴火兵,爆破手上來幹掉你。 以山頂為定點兩面都能看到的山頂輪廓就叫棱線 上甘嶺之戰,志願軍在上甘嶺上的坑道防禦其實就是經典的反斜面防禦,還有通過在設在棱線上的幾個觀察哨進行反斜面的炮兵火力支援等等 而美軍也有成功的攻擊反斜面陣地的戰斗,當我軍棱線丟失的時候,他們以極快的速度全力撲上,使志願軍來不及預警來不及展開兵力佔領陣地,直接被堵在坑道里,因為坑道口窄兵力無法展開,兩支槍就能把你整連整排封死在坑道里了,就算坑道有拐彎多幾個口他一時吃不掉你,但也能耗死你 ) 還有就是最經典的持續好幾天的棱線攻防戰,這個包括美軍穩扎穩打利用炮火優勢逐步控制棱線,而志願軍就死守反斜面陣地拖時間,到夜間新部隊(也就是預備隊)運動上去重新控制棱線(這個戰術在中國對上甘靈戰役的宣傳中被反復提到,就是白天美軍佔領陣地,而志願軍晚上反擊重新佔領陣地,這個陣地就是指棱線),還有就是在棱線攻防戰打的最激烈的時候的簡易工事緊急修築辦法,進攻的時候幾個人推著一個空汽油桶匍匐前進裡面裝些不容易打壞的什麼鍬啊鏟的還有建築材料或者半桶水泥沙子土什麼的,擋子彈,擋彈片挺管用,到了棱線附近桶一立起來,原來一面已經鑿開了個小口另一面也作成了活動的一打開這一下就成了射擊工事,十幾個這樣的工事突然立起來,在對方一不留意的時候就加固棱線陣地,大量增加對方的反擊難度,據說這招是南韓部隊先發明的 這個圖嘛........參考其餘兩位的啦!嘻嘻!
J. 利用斜面原理的工具有哪六種
尖劈原理的另一個重大歷史應用是犁的發明。犁中的鏵是翻土的主要部件。犁鏵以鑄鐵為之,多為等邊三角形,兩邊削薄成刃,其前端交為犁鋒,也即尖劈。
鏵多為A物線形斜面,其功用在於將犁鏵所起之土翻向一側。在犁這一農耕工具中,尖劈與斜面都用上了。今天,雖然犁的外形、大小、質地、發動力等方面有所改進,而犁鏵、犁的基本形狀及機制卻沒有改變。
斜面的力學原理和尖劈相同。人們在推車行走於平地和上坡時,就會發現用力不同。
成書於春秋戰國之際的《考工記•輈人》記載:推車上坡,要加倍費力氣。用雙手舉重物到一定高度和用斜面把同樣的重物升到同一高度,自然後者容易得多。