用杠杆的原理解释轮轴的作用

用杠杆的原理解释轮轴的作用

当作用力作用在外轮边缘时可以产生较大的力矩，而在内轴处施加的作用力由于到加以的距离较小，所以即使作用力很大，也可能只产生较小的力矩，就像辘辘井一样，外面的手柄上只需要较小的力就能产生较大的力矩，就可以很轻松地将水提上来，这相当于省力杠杆。另一方面，如果动力作用在轴上，而阻力作用在轮上，则相当于费力杠杆，但这种情况可以节省距离

轮轴的原理 轮轴的实质是可以连续旋转杠杆．使用轮轴时，一般情况下作用在轮上的力和轴上的力的作用线都与轮和轴相切，因此，它们的力臂就是对应的轮半径和轴半径．由于轮半径总大于轴半径，因此当动力作用于轮时，轮轴为省力费距离杠杆（下面的第一幅图），实际的例子：有自行车脚踏与轮盘（大齿轮）是省力轮轴．当动力作用于轴上时，轮轴为费力省距离杠杆（如下面的第二幅图），实际的例子有：自行车后轮与轮上的飞盘（小齿轮）、吊扇的扇叶和轴都是费力轮轴的应用．f1r=f2r轮轴是一种省力的简单机械。（轮半径大，轴半径小，所以省力）