定滑轮可以改变力的方向

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孔昊硕
【认证专家】孔昊硕

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定滑轮最大的特点就是能改变用力方向。简单说,定滑轮的轴是固定不动的,比如旗杆顶上的那个滑轮就是典型的例子。这种滑轮虽然不会省力,但能让力的方向变过来。比如你往上提东西的时候,手其实可以往下拉绳子,这样用起来更顺手。从原理来看,定滑轮其实就是个等臂杠杆——动力臂和阻力臂都等于滑轮半径。根据杠杆平衡公式,这样既不省力也不省距离。有意思的是,现在不少车辆的方向盘控制,比如让方向盘转角接近目标角度,传统上会用PD控制方法。后来有人在PD基础上结合状态反馈,用LQ优化控制来让车轮更精准地跟着期望角度走,这跟定滑轮的原理其实有点像,都是通过调整机制来达到想要的效果。