省力的斜面

省力的斜面

在日常生活中，只要你细心观察，就会发现人们利用斜面原理的地方是很多很多的。

斜面的功用之一是以小力发出大力。古代猿人打制的石质尖劈就是利用斜面能以小力发大力的原理制造的，这也说明远古时代，猿人就已自觉或不自觉地利用斜面来达到省力的目的了。类似尖劈的东西还有斧、凿、铲、刨、刀、针等。这方面最巧妙的应用要算是“楔子”。木工用小小的一片劈状木片打进木制器具需要紧固的地方，就能使它承受很大的力，而不会脱出。我们知道力的作用效果不仅和力的大小、方向有关，还与受力的面积有关，如果力一定，受力面积越小，力的作用效果越明显。这便是斜面能以小力发大力的物理实质。俗话说:有劲使在刀刃上，也是源于此理。比如我们用刀切东西时，由于刀的侧面是斜的，当用力切时，这个力就使得刀的侧面向两边推压物体，使物体分开来;由于刀的侧面对物体的推压力比我们用的力大得多，所以很容易把物体切开。

省力的斜面

斜面的功用之二是用较小的力升起重物。沿着斜面提起重物比竖直提起可以省力，这是大家都有的经验。比如，在没有吊车的情况下，人们需要把沉重的货物装上车时，通常是把一长木板一端搭在车厢尾部上，另一端放置在地面上，然后把重物放在斜的木板上把它拉、推到车上，这时所用的力远小于货物重力。农村中粮食入库也往往采用这种简单易行的方法。物理学家通过实验得知，利用斜面搬运东西，当高度固定的时候，斜面越长越省力。斜面的长度是斜面高度的几倍，那么被举起的重物就是所用力的几倍。即，你所做的功是一样的。在沿斜面向上升时，所需要的力虽减小，但其代价是必须要多走一些路程。所用的力越小(越省力)，为使物体上升到同样高度所需要走的路亦越长，这符合能量守恒原理。

另外，螺旋也属于斜面一类，我们也可以用它来举起重物。一般螺旋的把手远远大于螺纹间的距离(称为螺距)，因而只要在螺旋把手上加一个很小的力，就可以把重物举起。台钳一类的工具应用，也是同样道理，只不过把竖直举重物改为水平方向夹紧物体。

翻山越岭的公路修成盘山公路，而不是直上直下的;楼梯一般是斜置的，而不是竖立的，这些都是为了省力和安全考虑。现代的立体交叉公路桥也运用了斜面省力的原理。大家如果仔细观察周围的事物，一定还会发现许多斜面类的简单机械，我们可以信手拈来。