朱兆躍
同學(xué)們,你們欣賞過吳奇隆主演的偶像抗日劇《向著炮火前進》嗎?劇中的主人公雷子楓和八路軍戰(zhàn)士們在團城保衛(wèi)戰(zhàn)中,用土制的拋石機(如圖1)把點燃的炸藥包從城頭拋向遠(yuǎn)方的日寇炮兵陣地上,成功地摧毀了敵人先進的大炮.那場面讓我們熱血沸騰.他們?yōu)閲柢|的赤子之誠,讓人感動,他們的聰慧令我們敬佩.在感動與敬佩之余你們是否想過,他們所使用的拋石機就是利用學(xué)過的杠桿原理工作的.其實杠桿的應(yīng)用在日常生活中無處不在.
餐飲篇
我們每天吃飯用的筷子,可謂是我國的國粹.它既輕巧又靈活,在世界各國的餐具中獨樹一幟,被西方人譽為“東方的文明”.筷子古稱“箸”,我國有史記載的用筷子的歷史已有3000多年.筷子其實就是兩個費力杠桿的組合(如圖2).它的支點是兩根筷子的交點或大拇指與筷子接觸的那一點,動力就是其他手指施加的力.動力臂就是支點到動力的作用線的距離;阻力就是由于所夾取的物體對筷子施加的力,阻力臂則就是支點到阻力的作用線的距離.(圖3)
當(dāng)池塘邊柳樹上的知了在為夏天歌唱的時候,我們常用瓶蓋起子(如圖4)為勞作了一天的爸爸開一瓶啤酒,或給自己開一瓶汽水消暑.你能分析出支點是哪一點,并說出它的動力和阻力來嗎?餐飲方面我們常用的杠桿還有食品夾子、核桃夾子等.
衡器篇
天平是測質(zhì)量的工具,它的橫梁實質(zhì)是等臂杠桿.在春秋戰(zhàn)國時期人們已掌握了杠桿原理,戰(zhàn)國中期在楚中一帶就已經(jīng)廣泛使用天平和砝碼稱量黃金,在宋朝時期就出現(xiàn)了準(zhǔn)確度達到1厘(40mg)的天平,標(biāo)志著當(dāng)時天平的制作已具有相當(dāng)高的技術(shù)水準(zhǔn).“天地間有桿秤”,秤是公平公正的象征,一樁樁交易就在秤砣與秤盤的此起彼伏間完成.說的就是我們在生活中最常用的桿秤(如圖5).桿秤是秤的一種,是利用杠桿平衡原理來稱質(zhì)量的簡易衡器,由木制的帶有秤星的秤桿、金屬秤錘、提鈕等組成.桿秤是人類發(fā)明的各種衡器中歷史最悠久的一種.在中國湖南長沙東郊楚墓出土的公元前700年前的文物中,已有各種精制的砝碼、秤桿、秤盤、系秤盤的絲線和提繩等.同學(xué)們能用自己靈巧的雙手制作一架天平或桿秤嗎?
交通、建設(shè)篇
在交通、建設(shè)方面用到的杠桿更多,人們正是靠這些工具提高了工作效率.例如,撬棒、鋼絲鉗、剪鐵皮的剪刀、鍘刀、羊角錘、手推車、鐵鍬、縫紉機踏腳板(圖6)、汽車的剎車裝置(圖7)、起重機的吊臂(圖8)、園藝師傅用來修枝的剪刀、自行車的車把、車把上的閘、定滑輪、動滑輪等.
我們知道杠桿可以分為三類:省力杠桿、費力杠桿、等臂杠桿.你能不能給上面提到的杠桿分一下類?這些杠桿又能分別給我們帶來什么好處呢?
休閑、健康篇
“蓬頭稚子學(xué)垂綸,側(cè)坐莓苔草映身.路人借問遙招手,怕得魚驚不應(yīng)人.”釣魚是一項老少咸宜的有益身心健康的活動,是我們走出戶外,走進自然,親近自然的一種休閑方式.釣魚竿是一種費力杠桿(圖9),魚竿上與后面的手接觸的點是支點,前面那只手施加的力是動力,釣線施加的力是阻力.魚竿給我們帶來省距離的好處.
更為有趣的是在我們?nèi)梭w中也有許許多多的杠桿在起作用.拿起一件東西,鍛煉身體時彎一下腰,點一下頭或抬一下頭,甚至翹一下腳尖都是人體的杠桿在起作用.當(dāng)我們把腳翹起來的時候(如圖10),腳尖是支點,腳跟后面的肌肉施加的力是動力,體重是阻力.肌肉的拉力比體重要小,屬于省力杠桿,腳越長越省力.
同學(xué)掰手腕時前臂也是杠桿,請思考當(dāng)兩人力氣相當(dāng)時前臂一長一短哪個獲勝的可能性大一些呢?
生活中的杠桿還有很多很多,同學(xué)們,用你們的慧眼去發(fā)現(xiàn)吧!