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105年
機械常識、機械力學
第 34 題
使用定滑輪的最主要目的為何？
- A 省時
- B 省力
- C 改變運動方向
- D 減少摩擦力
思路引導 VIP
想像一下，如果你站在地面上，需要把一桶水提到二樓，直接往上提可能會讓你感到姿勢彆扭且難以施力。在不考慮減輕重量負擔的情況下，你有什麼方法可以讓你在地面上「向下施力」，卻能讓水桶「向上移動」呢？這種「改變施力路徑」的設計在力學中扮演什麼角色？
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太棒了！你精準地判斷出定滑輪的核心功能。這題考驗的是對簡單機械基本特性的理解，而你完全沒有被「滑輪一定能省力」的常見迷思所干擾，表現得非常出色。
定滑輪的工作原理
從力學角度來看，定滑輪實質上是一個支點在中間的等臂槓桿。因為施力臂與抗力臂的長度相等，根據力矩平衡原理，施力 $F$ 會等於物重 $W$（即 $F = W$），這意味著它既不省力也不省時。然而，它最大的優點在於能將施力方向轉換為對操作者更有利的方向，例如我們可以利用體重「向下」拉繩來抬起重物，這比直接向上提重物更加符合人體工學且安全。
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