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簡單機械

簡單機械. 組別 : 609 第五組 組員 :01 號陳彥如 07 號陳冠伶 11 號楊予禛 指導老師：陳慧如老師. 目錄. 序 槓桿原理 1. 支點在中間→看施力臂與抗力臂相對長短而定 2. 抗力點在中間→省力 3. 施力點在中間→費力 槓桿原理應用 1. 輪軸 2. 滑輪 — A. 定滑輪 B. 動滑輪 動力的傳送 1. 齒輪 2. 鏈條與皮帶 3. 流體力學. 序. 為了要更了解槓桿原理，所以我們做了這個報告，讓我們對槓桿原理有更深入的了解。. 槓桿原理. 桿槓 : 凡可繞著一固定點而轉動的硬棒，均可視為「槓桿」。

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Presentation Transcript

  1. 簡單機械 • 組別:609第五組 • 組員:01號陳彥如 07號陳冠伶 11號楊予禛 • 指導老師：陳慧如老師

  2. 目錄 • 序 • 槓桿原理 1.支點在中間→看施力臂與抗力臂相對長短而定 2.抗力點在中間→省力 3.施力點在中間→費力 • 槓桿原理應用 1.輪軸 2.滑輪—A.定滑輪 B.動滑輪 • 動力的傳送 1.齒輪 2.鏈條與皮帶 3.流體力學

  3. 序 • 為了要更了解槓桿原理，所以我們做了這個報告，讓我們對槓桿原理有更深入的了解。

  4. 槓桿原理 桿槓:凡可繞著一固定點而轉動的硬棒，均可視為「槓桿」。 支點:槓桿轉動時所繞的固定點即為「支點」。 施力與施力臂:吾人施於槓桿上的力，稱為「施力」。施力的作用線到支點的垂直距離，叫做「施力臂」。 抗力與抗力臂:槓桿所受阻力，稱為「抗力」。抗力的作用線到支點的垂直距離，叫做「抗力臂」。 槓桿的種類： 根據支點、施力點、抗力點的相關位置可區分成下列三種。

  5. 施力臂 支點 抗力臂

  6. 第一類槓桿 第一類槓桿： 支點位於施力點與抗力點之間。剪刀及拔釘鎚即屬於此類槓桿。

  7. 不一定省力也不一定費力

  8. 不一定省力也不一定費力

  9. 第二類槓桿 第二類槓桿： 抗力點位於支點及施力點之間。手推車、胡桃鉗、開瓶器、裁紙刀即屬此類槓桿。重要優點在於可以較小力量舉起或移動較重的重物。

  10. 省力

  11. 省力

  12. 省力

  13. 省力

  14. 第三類槓桿 第三類槓桿： 施力點位於支點及抗力點之間。彎曲在肘部的手臂、鑷子、筷子、掃帚即屬此類槓桿。優點在於增加施力所推動物體的速度，所移動物體的距離較第二類槓桿所移動的距離遠。

  15. 費力

  16. 費力

  17. 槓桿原理應用 槓桿的作用原理:利用槓桿，有的是為了省力(代價是施力的移動距離加長)，有的是為了加速(代價是運用較大的力)，有的是為了獲得方向改變的效果。不管其目的如何，當槓桿在施力與抗力作用下平衡時，由槓桿原理可知施力對支點產生的力矩必等於抗力對支點產生的力矩。即 施力x施力臂=抗力x抗力臂 (1)若施力臂>抗力臂，則施力<抗力，此槓桿可省力，但施力的移動距離加長。(2)若施力臂<抗力臂，則施力>抗力，此槓桿不能省力，但施力的移動距離較短。(3)若施力臂=抗力臂，則施力=抗力，此槓桿不省力亦不省時，但可獲得方向改變的效果。

  18. 輪軸 • 輪軸事實上是槓桿的變體，若把軸心當做支點，則輪半徑R是輪上作用力的力臂，而軸半徑r是軸上作用力的力臂，此時的輪軸恰為支點在中間的槓桿。

  19. 槓桿原理應用→滑輪 滑輪:邊緣有凹槽，能繞中心軸自由旋轉的心輪，稱為「滑輪」，可分為定滑輪與動滑輪兩種。

  20. 定滑輪 定滑輪:滑輪的軸固定不動的，稱為「定滑輪」。 (1)定滑輪可視為支點在中間，且兩臂等長的槓桿應用。以定滑輪吊起重物時，繩上施力與物重相等，即不會省力。(2)使用定滑輪吊起物體時，只是為了改變力的作用方向，達到操作方便的目的。(3)使用定滑輪時，繩子拉力的方向和拉力的大小無關，此因拉力的方向總是和臂垂直，故物體被拉升的方向與拉繩子的方向無關。

  21. 單一定滑輪

  22. 動滑輪 動滑輪:滑輪的軸可隨物體上下移動)，稱為「動滑輪」。 (1)動滑輪可視為抗力點在中間，且施力臂為抗力臂兩倍長的槓桿的應用。(2)以動滑輪吊升物體時，繩上施力的大小約為物重的一半，可以達到省力的效果。(3)使用動滑輪時，拉力的大小和拉繩的方向有關。拉力F的大小視拉繩方向和垂直方向之夾角的增加而增大。

  23. 單一動滑輪

  24. 動力的傳送 動力傳送的方式： 皮帶<固體>：輸送帶、電扶梯、馬達、跑步機、刨冰機、印刷機、裁縫車齒輪<固體>：鐘錶、修正帶、電鋸鏈條<固體>：電扶梯、腳踏車、鐵捲門履帶<固體>：挖土機、坦克<液體>：挖土機(怪手)、吊車、起重機

  25. 齒輪 • 相鄰兩齒輪相互咬合並傳送動力，其旋轉方式相反 • 相鄰兩齒輪以皮帶或鍊條相互嵌合並傳送動力，其旋轉方式相同 • 相鄰兩齒輪以皮帶或鍊條交叉嵌合並傳送動力，其旋轉方式相反 • 大齒輪旋轉一圈，小齒輪旋轉一圈以上 • 大齒輪轉一齒，小齒輪轉一齒 • 齒輪的特性：(1)可以傳送動力。(2)可以改變轉動的方向。(3)可以用來改變轉動的速度。

  26. 立可帶

  27. 腳踏車

  28. 鏈條與皮帶 仔細觀察腳踏車的動力傳送構造，我們可以看到腳踏車踏板會帶動一個齒輪轉動，但是並沒有另一個齒輪連接在這個齒輪上，它是利用鏈條來傳送動力。　　利用鏈條傳送動力的齒輪稱為「鏈輪」，鏈輪凸起來的齒正好可以插入鏈條的洞中，當鏈輪轉動時可以拉動鏈條，而鏈條被拉動後，則可以再拉動另一個鏈輪一起轉動。　　利用鏈輪和鏈條來取代齒輪組，主要可以克服「距離」上的問題，通常輸入動力和輸出動力距離較遠時，如果要用齒輪來傳送動力，必須裝上很多齒輪，造成機械變得龐大而且笨重，因此通常會採用鏈輪來傳送動力。　　腳踏車利用鏈條和齒輪來傳送動力，一來可以很方便的把動力傳送給後齒輪，二來可以讓後齒輪的轉動方向和我們的踩動方向相同，讓腳踏車前進。　　另外，腳踏板利用「輪軸原理」帶動前齒輪可以節省力氣，再傳送動力給較小的後齒輪，則可以讓腳踏車跑得比較快。

  29. 跑步機

  30. 流體力學 計算流體力學是藉電腦來模擬流體運動過程的一門學問。由於流體力學本身具三維性及時變性與非線性之特質，傳統的理論分析方法所能解決的問題，通常在實用上的限制較多。而計算流體力學因係結合流體力學、數學、數值方法及電腦科技於一身，其適用範圍則較廣。且此一分析工具除了適於探討參數變化的影響外，因其所建立的分析資料庫，更得以減少實驗所需的工時而縮短設計時程。隨著電腦硬軟體技術的更新及計算方法的進步，利用計算流體力學來探討流體的物理世界，不僅已廣為學界所採用， 更成為工業界解決相關工程問題的一大利器。時至今日，計算流體力學與理論流體力學、實驗流體力學已構成現代研究流體力學中之最大主流。

  31. 怪手

  32. 心得與感想 • 陳冠伶：在做完這份報告後，讓我受益良多，我們在做報告時互相討論，讓我的想法更加正確，讓我對槓桿原理有更深入的認識與了解，這也是做報告的好處，更是釐清自己觀念的好方法。 • 楊予禎：在做完這份報告後我學到了更多有關槓桿原理的應用，也更懂這個單元，甚至還學到了一些新的東西，例如：流體力學、鏈條與皮帶等等。

  33. 相關影片 簡單機械-貓空纜車小模型

  34. 感謝 • 感謝慧如老師給我們機會做報告，希望第二單元還有機會再做報告。

  35. 參考資料 • http://content.edu.tw/junior/phy_chem/ty_lk/std/content/enage/cph17/cphh4.htm→簡單機械

  36. 工作分配 60901陳彥如：拍照 60907陳冠伶：做報告、提供工具 60911楊予禛：做報告、提供工具、拍照

  37. 謝謝觀賞

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