如图一长为1米的粗细不同的均匀的水泥电线杆,重心在据A端1/3处,当用竖直向上的力F1将A端抬高h(B端扔在地面上)时,F1做的功为W1;当用竖直向上的力F2将B端抬高h(A端仍在地面上)时,F2做工为F2, 则F1:F2=() ,W1:W2 =()。
解:设杆长AB=L,重心为O。则
当在A端加力时,动力臂L1与阻力臂L2的关系是:
L1/L2=AB/OB=L/(2L/3)=3/2
根据杠杆的平衡条件:
F1L1=GL2
F1=(L2/L1)G=2G/3
重心高度增加到设为h1,则
W1=F1S1=Gh1
同理,当从B端加力F2时
F2L1’=GL2’
F2=(L2’/L1’)G=(L/3/L)G=G/3
重心高度增加设为h2,则:
W2=F2S2=Gh2
因此
F1/F2=(2G/3)/( G/3)=2:1
W1/W2=Gh1/(Gh2)=h1/h2=(2L/3)/(L/3)=2:1
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