“簡(jiǎn)單機(jī)械”這章涉及以前所學(xué)的力和功的知識(shí),是力和功的知識(shí)的實(shí)際應(yīng)用.同學(xué)們既要從力的角度認(rèn)識(shí)簡(jiǎn)單機(jī)械.又要從功的角度認(rèn)識(shí)簡(jiǎn)單機(jī)械,具有一定的綜合性.了解以下知識(shí)可以幫助你更加深入地理解本章的內(nèi)容.
什么是簡(jiǎn)單機(jī)械
簡(jiǎn)單機(jī)械是由人類(lèi)生產(chǎn)勞動(dòng)實(shí)踐中創(chuàng)造的一些簡(jiǎn)單生產(chǎn)工具發(fā)展演變而來(lái)的.包括杠桿、滑輪、輪軸、斜面、螺旋和劈等,前三種稱(chēng)為杠桿類(lèi)簡(jiǎn)單機(jī)械,后三種稱(chēng)為斜面類(lèi)簡(jiǎn)單機(jī)械.復(fù)雜的機(jī)械含有多種簡(jiǎn)單機(jī)械.
人們應(yīng)用簡(jiǎn)單機(jī)械,或者可以省力.即用較小的動(dòng)力克服較大的阻力,或者可以縮小力的作用點(diǎn)移動(dòng)的距離,或者可以改變力的作用方向,從而得到某些便利,簡(jiǎn)單機(jī)械雖然可能省力、省距離,但是不能省功.輸入力?。渥饔命c(diǎn)移動(dòng)距離就大;輸出力大,其作用點(diǎn)移動(dòng)距離就小,這就是功的原理.
簡(jiǎn)單機(jī)械雖然古老,但是它在現(xiàn)代各種機(jī)械和儀器中仍然被廣泛采用.許多復(fù)雜的機(jī)械都是由不同形式的簡(jiǎn)單機(jī)械組合而成的,因此可以說(shuō),簡(jiǎn)單機(jī)械是現(xiàn)代機(jī)械的基礎(chǔ)之一.
人身上的杠桿人身上有206塊骨,其中有許多起著杠桿作用.當(dāng)然,這些起杠桿作用的骨不可能自動(dòng)地繞支點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng),必須受到動(dòng)力的作用.這種動(dòng)力來(lái)自附著在它上面的肌肉.
肌肉靠堅(jiān)韌的肌腱附著在骨上,例如.肱二頭肌上端肌腱附著在肩胛骨上,下端肌腱附著在橈骨上(見(jiàn)圖1),肱三頭肌上端肌腱附著在肩胛骨和肱骨上,下端肌腱附著在尺骨上.
人前臂的動(dòng)作最容易看清是杠桿在工作了,它的支點(diǎn)在肘關(guān)節(jié).當(dāng)肱二頭肌收縮、肱三頭肌松弛時(shí),前臂向上轉(zhuǎn),引起曲肘動(dòng)作:而當(dāng)肱三頭肌收縮、肱二頭肌松弛時(shí),前臂向下轉(zhuǎn),引起伸肘動(dòng)作,從圖1容易看出,前臂雖然是個(gè)費(fèi)力杠桿,但是肱二頭肌只要縮短一點(diǎn)就可以使手移動(dòng)相當(dāng)大的距離,可見(jiàn).雖費(fèi)了力,但省了距離.
圖2是跑動(dòng)時(shí)腿部肌肉的示意圖.為了使畫(huà)面簡(jiǎn)單容易看清,右腿沒(méi)有畫(huà)出臀大肌、股四頭肌,左腿沒(méi)有畫(huà)出髂腰肌、股二頭肌.當(dāng)右腿向前跨步時(shí),是右腿的髂腰肌收縮、臀大肌松弛,使右大腿抬起:股四頭肌松弛、股二頭肌收縮,使右膝彎曲.這時(shí)候,左腿由于它的髂腰肌松弛、臀大肌收縮、股四頭肌收縮、股二頭肌松弛而伸直.