佚名
阿基米德曾經(jīng)說:“給我一個(gè)支點(diǎn)和一根足夠長的撬棍,我就能把整個(gè)地球撬起來?!逼鋵?shí),他說的是杠桿作用。杠桿作用在生活中的應(yīng)用非常廣泛,給人類的生產(chǎn)生活帶來了巨大的便利。我們常見的壓水井,就是典型的杠桿作用在生活中的具體應(yīng)用。
“撬動(dòng)地球”只是理論設(shè)想,我們無法驗(yàn)證。但是,如果給你一個(gè)橙子、一把尺子和一張普通的A4 紙,你能用橙子將白紙撬起來嗎?能撬多高?
橙子的重量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于一張普通的A4 紙的重量,如果有一根合適的支撐桿,利用橙子對(duì)支撐桿的擊打力量,那么從理論上來說,能將A4 紙高高地彈撬起來。實(shí)際情況真會(huì)如此嗎?這背后又隱藏著什么科學(xué)奧秘呢?今天,我們不妨通過一個(gè)簡單的實(shí)驗(yàn)來一探究竟。
A4紙一張、鋼尺一把、橙子一個(gè)、番石榴一個(gè)。
1. 將鋼尺放在可以受力的桌沿上,確保約1/3長度的鋼尺處于懸空狀態(tài)。
2. 將一張普通的A4紙居中平鋪在鋼尺上面,邊緣與桌沿對(duì)齊。
3. 現(xiàn)在,到了小朋友最喜歡的環(huán)節(jié)了:我們把橙子放在鋼尺懸空部位的正上方,讓橙子自由落體,接著再用手掌拍打、用拳頭捶打鋼尺的懸空部位,最后再拿一個(gè)重量較大的番石榴,也從尺子懸空部位的正上方落下,看看在這些擊打力量的作用下,鋪在鋼尺上面的這張白紙會(huì)不會(huì)彈起來?能彈多高?
4. 首先,橙子砸到懸空的尺子后,A4 紙并沒有高高彈起,只是稍微移動(dòng)了一點(diǎn)點(diǎn)。是不是力量不夠大呢?
5. 看看用手掌擊打的效果吧。同樣,紙張也沒有彈跳起來,只不過微微偏離了原來的位置。
6. 再用拳頭捶打懸空的尺子試試。結(jié)果,白紙仍然沒有高高彈起,僅僅是發(fā)生左右位移的幅度較剛才大了一點(diǎn)點(diǎn)而已。
7. 讓一個(gè)較重的番石榴從尺子懸空部位的上方自由落體后,尺子居然被砸彎了,番石榴順著尺子傾斜的方向落到了地上,而鋪在尺子上面的白紙依然較好地保持原樣,沒有被高高彈起來。
究竟是什么神奇的力量讓白紙緊緊地依附在桌面上,任如此之多的擊打力量也撬不動(dòng)呢?原來,A4紙被周圍的大氣壓緊緊包裹著。鋪開的白紙占有較大的表面積,大氣壓垂直作用于白紙的表面,使其被緊緊壓在桌面上。剛才各種擊打力量不足以克服大氣壓力,所以白紙并沒有被尺子高高地撬起來。
在我們生活的世界里,到處充滿空氣,它占據(jù)著所有的自由空間。而大氣層是包裹在地球表面的一圈厚厚的空氣層,厚度大約是1000千米。越接近地面,大氣壓力就越大。
大氣層會(huì)向我們的身體和其他物體施加壓力,卻沒有人能夠?qū)嶋H感受到。
(摘自《天天愛科學(xué)》)