以太學的新理論—以太萬物理論（四十一）：杠桿原理形成機理的分析與研究

【導語】該文章為網友投稿，原創文章。如需轉載需征得作者同意。最終學者，尊重知識。如有不同意見請客觀提出通論，切勿惡言相向，謝謝！

因篇幅較長，本平臺分為多篇文章發表。

宇宙謎團已開通視頻號，請點擊上方視頻號關注哦！

【本期話題】

作者：宋景巖 宋歧雋

3 杠桿原理形成機理的分析與研究

杠桿原理也稱“杠桿平衡條件”，要使杠桿保持平衡，作用在杠桿兩端（動力點和阻力點）的兩個力的大小跟它們的力臂的長短成反比。動力×動力臂=阻力×阻力臂，用代數式表示為F1·L1=F2·L2，式中F1表示動力、F2表示阻力、L1表示動力臂、L2表示阻力臂。從上式可以看出，欲使杠桿達到平衡，力臂的長短之比決定了動力與阻力之比，力的傳遞速度為光速C，而力臂的長短決定力的傳遞時間長短（t=L/C)，力臂長的力傳遞所需時間長，力臂短的力傳遞所需時間短。這就提示我們必需從力和沖量的傳遞時間的角度去剖析杠桿原理的發生機理。

下面以一個基本的杠桿（如圖1、圖2）平衡條件進行力和沖量作用分析，一個杠桿共有三個作力點，在杠桿端點1有一個向下的力F1，在杠桿端點2有一個向下的力F2，在杠桿支點（o點）產生一個向上的反作用力F0'，根據牛頓第三定律，作用力和反作力大小相同，支點的反作用力F0'＝F1+F2；在任意相同時間△t，三個作力點產生沖量大小之間的關系為F0'·△t＝F1·△t+F2·△t，即I0'= I1+ I2；同時，由于支點（o點）的反作用力F0'和反沖量I0'與杠桿兩端的作用力和沖量不在同一直線上，需通過杠桿從支點向兩端傳導反作用力和反沖量，并且從支點傳導到杠桿兩端的反作用力F1'、F2'和反沖量I1'、I2'與作用力F1、F2和沖量I1、I2大小分別相等、方向相反；這樣杠桿受力的三個點均處于合力和合沖量為零的狀態。這些都是杠桿平衡結果，并不能解釋杠桿原理“F1·L1=F2·L2”產生的機理。

我們必須從支點向杠桿兩端傳遞的力和沖量之間的關系中，尋找答案。要保持杠桿平衡，施加在杠桿兩側距支點任意相同距離兩個作用力必須是相同的，從支點向杠桿兩端發出的反作用力也必然是相同的。因此，可以得出，杠桿保持平衡時，在任意相同時間內，從支點向杠桿兩端傳出的沖量大小是相同的，如果支點在相同時間內向杠桿兩端傳出的沖量不同，杠桿就會失去平衡，發生轉動。

下面依據“杠桿平衡時，在任意相同時間內，從支點向杠桿兩端傳遞出大小相同的沖量”這一條件，來分析杠桿內部沖量的傳遞情況，尋找杠桿原理形成的機理。

如圖2，杠桿平衡時，在任意相同時間內，從支點向杠桿兩端傳遞出大小相同的沖量I（I= I0'/2)，沖量傳遞的速度為光速，那么大小相同的沖量傳遞到杠桿兩端的時間分別為L１/C、L２/C，大小相同沖量的連續傳遞，由于傳遞所需的時間不同，杠桿兩端接受到的瞬間沖量（力）的大小等于傳遞的沖量除以傳遞時間（F=I/t），杠桿短的一端接受到支點傳遞來的瞬間沖量（力）大、杠桿長的一端接受到支點傳遞來的瞬間沖量（力）小，杠桿兩端接收到的瞬間沖量（力）之比等于杠桿兩端力矩的反比。

也就是在任意相同時間內，杠桿兩端的平均沖量傳遞速率分別為I/(L1/C)、I/(L2/C)，力是反映沖量在瞬間對物體的作用量，杠桿兩端的平均沖量傳遞速率之比等于它們接收到的瞬間沖量（力）之比，杠桿兩端接收到的瞬間沖量（力）之比為（I/(L1/C)）/I/(L2/C)= F1'/F2'= L2/L1，因此，杠桿兩端接收到的瞬間沖量（力）之比等于杠桿兩端的反作用力之比、等于作用力之比，即F1'/F2'= F1/F2= L2/L1，外在表現為杠桿原理“F1·L1=F2·L2”或“動力×動力臂=阻力×阻力臂”。

杠桿原理產生機理并不復雜，但要真正理解，需要打破原有的思維模式和思維慣性，要正確認識力與沖量之間的關系，從力和沖量的傳遞過程去理解，力與沖量在傳遞過程中有其特有的屬性。當杠桿平衡時，從支點傳遞出相同大小的沖量和瞬時沖量（力），但由于傳遞所需的時間不同，杠桿兩端接收到的沖量和瞬時沖量（力）都不同，它們之間的關系滿足:F0'＝F1+F2、 I0'= I1+ I2且F1'/F2'= F1/F2= I1/I2=L2/L1時，杠桿受力的三個點均處于合力和合沖量為零的狀態，杠桿保持平衡。否則，杠桿將失去平衡。

總而言之，“杠桿平衡時，任意相同的時間內，從支點向杠桿兩端傳遞出相同大小的沖量，因傳遞的時間同力矩成正比，導致杠桿兩端的接收到的瞬間沖量（力）之比等于杠桿兩端力矩的反比”是杠桿原理產生內在原因。

通過對杠桿平衡原理形成機理的分析，我們可以確定沖量的傳遞有以下規律：相同的沖量因所需傳遞時間的不同，在接受點所接受到的瞬間沖量(力)也不同，即F=I/△t。此項方法適用于力的傳遞不在一條直線上并產生沖量傳送時間差的力的分析，如對杠桿、滑輪、齒輪、角動量等力的作用分析。

4 束語通過引入力的傳遞速度——這一力的基本要素，分析杠桿內部沖量傳遞的情況，不僅揭示了杠桿原理形成的內在機理，也形成了一種新的受力分析思路和方法。特定部位之間以太的流動是力和沖量產生的物理基礎，深刻認識力和沖量的傳遞特性，從力和沖量傳遞的角度，對物體的運動狀態進行力學分析，尤其是對力的傳遞不在同一條直線上（如有力矩作用、角動量運動等）的受力分析，更有利于剖解由于力的作用而產生的各種自然現象和自然規律內在的機理。以太新理論不僅揭示了杠桿原理形成的內在機理，更有利于剖析由于力的作用而產生的各種自然現象和自然規律的內在機理。

如果覺得好，請關注和點贊。你的支持是我們前進的動力。

此文部分資料、圖片整理自網絡。

人生漫漫，曾幾何時，你也會迷茫也會彷徨，放下你的迷茫與彷徨，到這里找尋心的光芒，讓你的人生走向成功。