Question

如圖所示是我國(guó)古代一種水力舂米機(jī)械．水流推動(dòng)大輪逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，固定在大輪上的兩個(gè)突起P一起隨大輪轉(zhuǎn)動(dòng)，而突起P每半周向下擠壓杠桿一次，使石錘A抬起，然后石錘落下，實(shí)現(xiàn)舂米．已知石錘重力大小為G，相關(guān)尺寸如圖所示，不計(jì)一切摩擦阻力．石錘A受到的重力相對(duì)于O點(diǎn)的力矩為    ，水流沿切線方向?qū)Υ筝喌臎_擊力至少為    ，才能維持這個(gè)機(jī)器正常運(yùn)轉(zhuǎn)．

Answer 1

【答案】分析：力與力臂的乘積表示力矩，對(duì)杠桿和輪軸分別運(yùn)用力矩平衡條件列式，聯(lián)立求解即可．
解答：解：以O(shè)為支點(diǎn)，石頭重力的力臂為r₁
對(duì)于杠桿，根據(jù)力矩平衡條件，有
Gr₁=F_Nr₂
對(duì)于輪軸，運(yùn)用力矩平衡條件，有
F_Nr₃=Fr₄
解得
F=
故答案為：Gr₁，．
點(diǎn)評(píng)：本題關(guān)鍵根據(jù)力矩平衡條件多次列式，然后聯(lián)立方程組得到各個(gè)接觸處的彈力大小．