带有变速器的自行车可以通过改变链条与不同大小前后齿轮盘的配合来改变车速。用变速器变速后实际上也改变了力,骑山地车时,后齿轮用大齿轮后前齿轮用小齿轮的情况下可以获得较大的动力,但是速度比较小;后齿轮用小齿轮前齿轮用大齿轮的情况下可以获得较大的速度,不过需要更大的力量蹬自行车。
汽车变速箱的原理和此类似,上坡的时候用低速挡可以获得较大的动力,推动着汽车爬上坡。如果上坡时用高速挡,汽车的动力往往会不足,显得爬坡无力。
杠杆、动滑轮也可以输出更大的力,但是不论任何机械将力放大多少倍,都不会省功。使用机械将一个较小的力放大为较大的力,一定意味着较大的力只能划过比较短的距离。
常用的汽车千斤顶也是通过较小的力就能够输出较大力的装置。试想一下用剪式千斤顶将汽车顶起的过程,将中间的轴转动了很多次才能将车顶起一点点的距离。
也可以从合力分力的关系上分析出一个小的力可以衍生出比较大的力。合力和分力遵循平行四边形定则,分力处在平行四边形的两邻边上,合力处在分力所夹的平行四边形的对角线上。平行四边形对角线的长度可以远短于边长,分力可以远大于合力。一根绳子可以承受比较大的拉力,想拉断绳子可以用下面的方法。如下图所示,如果将晾衣绳绷得很紧,绳上挂比较轻的物体就有可能把绳拉断。
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