槓桿省力但不省功

幾何對物理的應用無所不在,一些極端的物理學家甚至認為物理就是具有幾何的特性,如果從牛頓力學,從相對論角度我能理解核心是幾何。但對於量子力學的幾何性,我坦率說認識不上去。下面我們來用幾何說明槓杆原理。

設槓桿的一段放一重物,槓桿的另外一端用力垂直向下按,讓物體勻速上升。

槓桿省力但不省功

我們看到物體受到的提升力是

槓桿省力但不省功

而移動微小的一段距離時,位移的比例與槓桿的比例是一樣的(相似三角形)

槓桿省力但不省功

根據槓桿原理有

槓桿省力但不省功

槓桿省力但不省功

撬動重物m到同樣一個高度s2,與直接拉起重物所需要做的功一樣,這樣我們得到一個結論:槓桿省力不省功。這也告訴我們承認了機械能守恆就等於承認了槓桿原理的有效性。


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