在我们的印象中,指甲是非常坚韧的。然而,指甲钳却能让我们用很小的力就简短指甲。难道指甲钳有什么不为人知的魔法吗?今天,就让我们来揭密一下指甲钳的魔法。
指甲钳的魔法在于利用了一个很简单的机械原理——杠杆原理。指甲钳可视为由两个杠杆构成的。第一个杠杆的支点是O,施力是E,阻力是T。第二个杠杆的支点是Q,施力是T,阻力是R(指甲对钳的阻力)。
指甲钳是杠杆的利用
我们首先来分析一下对第一个杠杆的力矩,根据杠杆原理:E×a=T×b,其中E是我们施加的力,T是杠杆的阻力,这个阻力T会传递到第二个杠杆,对第二个杠杆来说,力矩满足这样的式子:T(c-d)=R×c,其中R是施加到指甲上的力。把两个式子中的T消掉,可以得到:E=a(c-d)(Rcb)事实上,d相对于c来说是比较小的,所以c/(c-d)接近于1,但a远远大于b,所以,总体的效果E是远远小于R。也就是说,我们只需要很小的力,就可以在指甲上施加一个很大的力,把指甲剪掉。
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