小白从科技馆参观回来之后,对爸爸说:“爸爸,今天我在科技馆看到了一个吹牛的人。”
爸爸问:“怎么回事?”
小白回答说:“我在壁画上看到一个人,说能把地球撬起来,真是吹牛吹破了天。”
爸爸听了之后,没有直接回答小白的问题,而是让小白和他一起去玩跷跷板。
父子两个人坐到了跷跷板上面,瞬间,小白就被爸爸给撬起来了。小白笑着说:“爸爸,等我长大了,就能把你撬起来啦。”
爸爸说:“其实,不必等长大了,你现在就能把我撬起来。”
小白觉得很疑惑,就说:“爸爸,怎么撬起来啊?”
爸爸往前移动了位置,瞬间就被小白撬起来了,小白问:“爸爸,这是怎么回事呢?”
“这是利用杠杆原理,古希腊科学家阿基米德,也就是你说的在科技馆看到的那个人,有这样一句流传千古的名言,‘假如给我一个支点,我就能把地球撬动!’这句话有着严格的科学根据,是正确的。”爸爸说。
小白这下来了兴趣,缠着让爸爸给他介绍关于杠杆的知识。
杠杆是指在力的作用下,可以围绕固定点转动的坚硬物体。杠杆原理最早是由阿基米德在《论平面图形的平衡》一书中提出来的。他首先把杠杆实际应用中的一些经验知识当作“不证自明的公理”,然后从这些公理出发,运用几何学通过严密的逻辑论证,得出了杠杆原理。
这些公理是:在没有重量的杆子两端,在距杆子的支点距离相等的地方挂上相等的重量,杆子会保持平衡;在没有重量的杆子两端,在杆子的支点相等距离的地方挂上不相等的重量,重的一端将会下倾;在没有重量的杆子两端,在杆子的支点不相等距离的地方挂上相等的重量,距离远的一端将会下倾。
正是从这些公理出发,在“重心”理论的基础上,阿基米德发现了杠杆原理,即“两个重物平衡时,它们离支点的距离与重量成反比”。
阿基米德对杠杆的研究不仅仅停留在理论方面,而且据此原理还进行了一系列的发明创造。据说,他曾经借助杠杆和滑轮组,使停放在沙滩上的桅船顺利下水。在保卫叙拉古免受罗马海军袭击的战斗中,阿基米德利用杠杆原理制造了远、近距离的投石器,利用它射出各种飞弹和巨石攻击敌人,曾把罗马人阻于叙拉古城外达3年之久。
爸爸继续说道:“就像我们刚才一样,我距离支点的距离近了,而你距离支点的位置远了,你就把我撬起来了。如果能把地球放到这里,你在足够远的那头,同样也可以把地球撬起来。”
爸爸的话让小白兴奋极了。
生活中,我们常常能见到各种各样的秤,一个小小的秤砣居然可以压千斤,这就是根据杠杆原理。在支点的两端,因为东西距离支点比较近,而秤砣距离支点比较远,如果距离还要远些的话,“四两拨千斤”是完全可能的。