跷跷板的受力分析应用了杠杆原理,也称为“杠杆平衡条件”。这个原理阐述了作用在杠杆上的两个力矩(力与力臂的乘积)大小必须相等。也就是说,动力×动力臂=阻力×阻力臂。
以一个常见的两个人坐跷跷板为例,当两人分别位于跷跷板的两端时,他们的重量分别成为跷跷板的动力和阻力。由于他们离跷跷板的支点的距离(力臂)相同,并且他们的重量相等,所以,动力×动力臂=阻力×阻力臂,即两者处于力的平衡状态。
假如有第三个人加入,他的位置改变导致了一个新的平衡状态。如果他位于两人之间,且他的重量足够轻,那么他将成为新的阻力,而原来两人的动力将分配为他的动力和自己的阻力。如果第三位参与者的重量较重,那么他可能需要移动到离支点较远的位置,以保持力的平衡。
先重力后其他力进行受力分析即可。