登陆注册
46178500000027

第27章 杠杆的发现

一天,亥尼洛国王接到了阿基米德的一封信,信里说:“我确信,只要给我一个支点,我就能撬起地球!”

亥尼洛看着这封信发呆,便派人把阿基米德找来:“阿基米德,你信上说的我一点也不明白!”

“陛下,这里说的是杠杆原理。”阿基米德说,“杠杆是力的放大器。”

杠杆是谁发明的,已经无法考证了。事情大概是这样的:原始人为了保护自己的洞穴,常常用大石头堵住洞口。他们是怎样搬动大石头的呢?

也许是一次偶然的机会,有的人把树干的一端放在大石头下面,在靠近这一头的树干下恰好有一小石头。原始人向下一压树干,没费太大的力气,大石头居然动弹了。

“撬”这个词儿诞生了。用树干撬石头的办法传播开了。

我国的古书《庄子》里,记载了这样一段故事:孔子的学生子贡路过汉阴时,看到老农抱着瓮跳到水洼里取水灌田,非常吃力。子贡便向老农介绍说:“有一种机械叫桔槔,用力甚小而见效甚大,‘后重前轻’、‘挚水若抽’,提水是很方便的。”这桔槔就是一种杠杆,不过它后边拴了块大石头。

在阿基米德时代,已经出现了不少种杠杆,阿基米德留学时就看到过埃及人提水的杠杆——“沙杜佛”,它是和桔槔类似的提水工具。

“撬棍撬石头为什么省力呢?”阿基米德又在思考了,他成天价摆弄着撬棍、石头和桔梗一类的东西,终于悟出了一些道理。

阿基米德是总结出杠杆原理的第一人。

任何杠杆都有三个着力的地方:支持杠杆的地方叫做支点,用力的地方叫做动力点,接触载荷物的地方叫做阻力点。从支点到动力的作用线的距离叫动力臂,从支点到阻力作用线动力点的距离叫阻力臂。

阿基米德经过反复实验和研究,发现杠杆的动力臂越长,举起重物需要的力量越小,并且找到了它们之间的关系:

动力×动力臂=阻力×阻力臂即:FA·OA=FB·OB

这一天,国王又把阿基米德叫了来:

“你既然有力的放大器,你能不能把大货船移动一下?”

“什么大货船?”阿基米德好奇地问。

“是这样的,”亥尼洛解释说,“我给埃及国王造了一艘三桅货船。不过这艘货船造得实在太大了,我把叙拉古全城的男子都召集来,也没法把船推到海里……”

阿基米德鞠了一躬,说:“我接受您的挑战。”

这一天,阿基米德宣布,他已经准备好了。

船坞上挤得人山人海,大家都跑来看热闹。

大船放在船架上。它本身就很沉重,亥尼洛王还叫人给它装了货。

阿基米德不慌不忙地检查了系在船上的绳子和一些轮子,然后用手摸住手柄,开始摇动手柄。真奇怪,大船居然慢慢移动了!

人群中爆发出一阵欢呼。

在现代起重设备上,也使用着阿基米德用过的“力放大器”——滑轮组和绞盘。绞盘又叫手摇卷扬机,它和辘轳的原理一样,这类机械叫做轮轴。自行车的脚踏板和轮盘就是一种轮轴;拧螺丝的改锥(起子)也是一种轮轴。轮轴是一种变形的杠杆,轮半径OA就是杠杆的动力臂;轴半径OB则是阻力臂。

滑轮也是杠杆的变形,使用滑轮组可以省很多力,估计阿基米德使用了滑轮组。

那么,用“力的放大器”能否撬动地球呢?在理论上似乎可以,但实际上却根本办不到,因为:

第一,宇宙间的天体都在不停地运动着,根本找不到一个相对不动的支点。

第二,需要一根很长的杠杆,它的动力臂应该是阻力臂的一千亿亿倍,这种杠杆是造不出来的。

第三,就是以上两点能办到,把地球撬起1厘米,阿基米德必须在杠杆的动力臂一头按下10亿亿千米,他就是不吃不睡,每秒按下1米,也要苦战3万亿年才能办到——这比人类的诞生史还要长。

同类推荐
  • 科学伴你行——奇妙的科学仪器

    科学伴你行——奇妙的科学仪器

    本书主要内容包括以下几方面:物理学仪器、天文地理仪器、电子仪器设备、计算仪器设备、人工智能。
  • 世界大发现纪实系列丛书-地理大发现(上)

    世界大发现纪实系列丛书-地理大发现(上)

    《世界大发现纪实系列丛书》共有五册,分别是《拨开宇宙的迷雾——天文大发现》《精彩地球——地理大发现》《自然世界的奇迹——考古大发现》《地下深处的秘密——考古大发现》《神奇分界线——北纬30度的秘密》。人类的每一次重大发现,都不知凝聚了多少人的汗水和心血,甚至生命。每一次震惊世界的发现,都给人类带来无价的物质或精神果实,让我们真切地触摸到自然或历史的本来面目。
  • 探索未知-话说材料

    探索未知-话说材料

    探索未知,追求新知,创造未来。本丛书包括:奇特的地理现象、遗传简介、生活物理现象解读、奥妙无穷的海洋、认识微生物、数学经典题、垃圾与环境、湛蓝浩瀚四大洋、生物的行为、漫谈电化学、数学古堡探险、中国的世界文化遗产、中国古代物理知识、中国三大三角洲、中国的地理风情、多姿的中国地形、认识少数民族医学、悠悠的中国河流等书籍。
  • 社会文明的标志——化学

    社会文明的标志——化学

    在日常生活中,人们处处离不开化学。懂点化学知识,我们对生活会更加明了。服装,尤其是现代的服装,很多都是用化学方法生产制造的人造纤维;人一天需要多少蛋白质,需要多少微量元素,从哪里摄取,化学可以告诉你;进食后,食物如何消化分解,如何进行反应变化,成为人体所需的能量,生物化学可以告诉你答案;哪些物质是有毒的,是致癌的,如何避开这些物质,使自己免受不必要的伤害,化学也可以告诉你。本书从简单的化学知识入手,直白又有趣地讲述了生活中一些司空见惯的事物的来历、用途、种类等。全书深入浅出,集知识性、实用性和趣味性于一体,是一本对青少年大有裨益的化学科普读物。
  • 新课程百科知识——中国体育史话

    新课程百科知识——中国体育史话

    本书讲述了原始社会时期的体育、奴隶社会时期的体育、封建社会时期的体育和鸦片战争至辛亥革命时期的体育。
热门推荐
  • 国师带孙记

    国师带孙记

    林月结穿成了女配文中的女配,也就是穿书女主的白莲花小透明庶妹。月结:“就不能让我好好过日子吗?”
  • 我不是精灵王

    我不是精灵王

    开局一把西瓜刀,装备全靠爆!这不是游戏,这是真实世界,童乐只是想回到自己的世界而已,却被精灵族冠以精灵王的称号。龙族也来凑热闹,说他有龙族血统,废话,人家是地道的龙的传人!说老子是精灵王,绝对是嫉妒老子长得漂亮!这个精灵有点萌,先养着吧!这个狐女有点妖,看我收了你!这个美女有点凶……老婆大人,我错了!
  • 诡言志

    诡言志

    游涯一心以武修禅过着单调乏味的生活,却因一场突如其来的意外,卷入了一场奇异之旅。爱恨别离过后,是贪婪生恶?还是执念太深?亦真亦假彷徨无助,千丝万缕的缠绕皆系于游涯一人,重重谜团被揭开之时,游涯是否能回到往日那宁静惬意的生活……
  • 余生多指教

    余生多指教

    你风尘仆仆对我笑,余生请多多指教。男人“哦”了一声,说:“不用,顺便捡的而已。”
  • 异世魔术师

    异世魔术师

    一代魔术大师李天方,在获得了世界魔术比赛的总冠军了之后,正自回到祖国进行巡回表演之时,竟然是被死神错收了灵魂而导致了“意外身亡”!
  • 仙庭王座

    仙庭王座

    “吾乃请仙宗第一百六十八代门主,吾以请仙宗圣物燃仙剑之名,号令诸天万界,亿万仙神,尽皆为吾献祭,助吾登上那亿界万域最高的仙庭,踏上那不朽的王座!”——苏然!
  • exo穿越古今爱上你

    exo穿越古今爱上你

    御伊一,当朝刁蛮公主,天皇老子拿她没办法,好你个exo,一穿越就进到本公主的寝宫里,给我斩了。
  • 太一剑主

    太一剑主

    天地初开,混沌元气充斥整个天地。天地自行孕育了五大神器:太一剑、止戈棍、开天刀、无量珠、游龙枪。看三万年后由太一剑主在这片天地翻起怎样的惊涛骇浪!
  • 翻过山越过岭

    翻过山越过岭

    如果不曾遇见你,我不知道何谓之爱。武力值爆表的傻大个v踽踽独行的缺爱女
  • 我不是花心只是多情

    我不是花心只是多情

    主人公的叛逆,他希望可以从新拾起父母亲的期盼,在社会上的半年生活的重大改变。和美女的邂逅生活,多次被女人相助的幸运经历...