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四两真能拨千斤

来源:科学揭秘 > 作者:小慧 时间:2018-04-03 17:52:26

“四两拨千斤”是一种神奇的招式,就是可以用很少的力量战胜力大无比的人,不过这种功夫似乎只出现在虚幻的武侠小说中,现实生活中有没有“四两拨千斤”这样的妙招呢?

其实,经常出现在我们生活中的秤就是“四两拨千斤”的高手,想练成这样的绝活,首先要掌握的就是“杠杆原理”。

这天,正在上小学的君君、琪琪、玲玲正坐在实验室里完成老师布置的实验题。上周,他们刚刚学习了杠杆原理,知道了如何用杆秤称出物体的重力。他们先拿来一本大书,称出它是2.4千克,一会儿又称出一只小猫是1.8千克。不过,这只是这些物体的重量,要想知道这些它们所受的重力,还要乘以9.8牛顿/千克。

做完老师布置的作业,君君的目光转向了实验室外边的大石头。

“能称院子里那块大石头吗?”君君问。

“这里的秤最多才称10千克,看样子称不起来。”琪琪回答。

“大石头接近长方体,量出长、宽、高,算出体积。每立方米的石头质量是2.5吨,再用体积乘以密度就可以知道它的质量了。”玲玲脑子很快。

君君、琪琪都点头称是,可是很快君君就提出了不同意见:“不同的石头密度不同,我们没法确定这块石头的密度啊!”

“那怎么办?”

“杠杆原理。刚才咱们用不到1千克的秤砣称起了10千克的大东西。咱们可以再用一次杠杆原理啊?”

君君说出这个思路之后,琪琪和玲玲的好奇心马上就被调动起来了,他们找来一根2米左右粗细均匀的铁棍、几根绳子,又喊了几个大人来帮忙。

他们先用绳子把大石头拴好之后,把它挂在铁棍中央。几个人在紧靠铁棍中央5厘米的地方,用绳子拴了个套,两个大人用棍抬起来;在铁棍的另一头,也用绳子拴个套,一个大人用杆秤钩住。君君喊一声:“起!”杆秤称出是10千克整。

“放!好了,我们能算出大石块的质量了。”君君说。

“以两个大人抬的地方为支点,”琪琪很快列出杠杆公式:

石重×5厘米=10千克×(100+5)厘米

根绝这个公式,他们算出石头重210千克。

“不对!”玲玲忽然说,“石头的重量不是210千克。”

“我算错了?”琪琪疑惑地说。

“没算错,但没算完。”经玲玲一提醒,君君也立刻悟出道理,看到琪琪疑惑的表情,君君补充了一句:“还没去掉铁棍的重量呢!”

听到这里,琪琪恍然大悟,他们马上称出了铁棍重7千克。

“那么,石头的重量是203千克!”终于算出了结果,三个人异口同声地欢呼起来!

下次遇到类似的事情,你准备好使用“四两拨千斤”大法了吗?

杠杆的平衡条件

想要利用杠杆原理计算某个力的大小,首先要让杠杆达到平衡状态。杠杆达到平衡的时候要满足的条件是:

动力×动力臂=阻力×阻力臂

那么什么是动力臂和阻力臂呢?从支点到力的作用方向的距离叫做“力臂”,其中,从支点到动力作用线的距离叫“动力臂”;从支点到阻力的作用线的距离叫作“阻力臂”。

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