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工人师傅经常使用一种称为“大力钳”的工具夹紧或切断金属材料,图所示为用于切断金属所常用的一种小型大力钳,其各部分尺寸已在图中标明(单位为cm).若工人师傅的单手最大握力
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工人师傅经常使用一种称为“大力钳”的工具夹紧或切断金属材料,图所示为用于切断金属所常用的一种小型大力钳,其各部分尺寸已在图中标明(单位为cm).若工人师傅的单手最大握力为900N,他使用该大力钳时,在被钳材料处能够产生的最大压力为多大?
▼优质解答
答案和解析
大力钳工作时相当于杠杆组合,其中ABC、CDE以及对应的下半部分分别为杠杆,假设力的方向沿竖直方向,则杠杆CDE可以模型化为图答2的情况,其中D为支点;根据杠杆平衡条件可得F1L1=F2L2;
从题意可得L2=2cm;动力臂L1=12cm;动力F1=900N;
所以在被钳材料处能够产生的最大压力为F2=
=
=5400N.
同理杠杆ABC可以模型化为图答3的情况,其中B为支点;根据杠杆平衡条件可得F3L3=F4L4;
由题意可知F3=F2=5400N;L3=4.5cm;L4=1.5cm;
所以F4=
=
=1.62×104N.
答:他使用该大力钳时,在被钳材料处能够产生的最大压力为1.62×104N.
从题意可得L2=2cm;动力臂L1=12cm;动力F1=900N;
所以在被钳材料处能够产生的最大压力为F2=
F1L1 |
L2 |
900N×12cm |
2cm |
同理杠杆ABC可以模型化为图答3的情况,其中B为支点;根据杠杆平衡条件可得F3L3=F4L4;
由题意可知F3=F2=5400N;L3=4.5cm;L4=1.5cm;
所以F4=
F3L3 |
L4 |
5400N×4.5cm |
1.5cm |
答:他使用该大力钳时,在被钳材料处能够产生的最大压力为1.62×104N.
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