初中直观 · 高中定量拓展 · 机构 · 虚功与奇异位形
平台快收拢时,为什么越来越难推?
单级理想剪叉,杆长2 m,水平驱动底部跨度,负载竖直;无摩擦无自重。收拢剪叉,比较平台高度与水平驱动力。
剪叉升降:问题从哪里来?
剪叉升降台用交叉杆把横向收拢变成竖向举升。它在收拢时看似占地很小,却可能需要很大的驱动力,是几何与力学结合的鲜明例子。
读一段背景,带着问题动手
从观察到解释
把证据带回纸上
展开关系与推导
h=Lsinθ,x=Lcosθ;|F|=W|dh/dx|=Wcotθ。
固定哪些量?改变哪个量?列出两组数值,写出关系,再说明一个不能套用的条件。实验支持猜想,一般证明需要理由。
先预测,再用证据解释
把这次发现,留给下次的自己
平台越低,驱动力一定越小吗?
换个条件,再试一次
趋近平放时,理想力为什么会发散?
看哪里?
旋转查看装置连接与相对位置。用装置旁滑块改变条件,二维、三维和读数来自同一状态;尺寸为示意。
仅此浏览器保存最近两组,第三组替换最早一组。条件、预测和解释一起保存;文字不自动判分。与原实验的临时记录分别保存。
尚未保存。启用交互后可以记录;请勿在这里填写个人身份信息。
先修与两种探索深度
先认识机构 · 虚功与奇异位形涉及的量与单位:杆与水平夹角(°)、平台负载(kN)。初中直观 · 高中定量拓展为内容层次提示,未核对具体教材。
先看现象:收拢剪叉,比较平台高度与水平驱动力。
再做定量:保持其他条件,比较杆与水平夹角与水平驱动力大小(kN),再对照下方关系。
模型、来源与核验边界
h=Lsinθ,x=Lcosθ;|F|=W|dh/dx|=Wcotθ。
对照核验提示:较展开:杆与水平夹角 50 °;接近平放:只改变杆与水平夹角 10 °。按这些题设自己操作并比较水平驱动力大小,不把参考情景当个人完成。
适用范围:模型限定θ≥5°;不能把无限驱动力的平放极限当成可操作初态。 载荷改变水平驱动力;给定角度时剪叉几何固定。
Engineering LibreTexts · 静力学与工程模型(延伸阅读;链接和公式适用性尚需逐项外部复核) ↗
本页为模型探索,未认证具体教材章节;真实学生和教师反馈尚待推广后收集。