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一秒钟变身大力士

2020-04-15廖红

奇妙博物馆 2020年2期
关键词:帕斯卡阿基米德油缸

廖红

小时候,大家是不是都玩过跷跷板?一条长长的板子,中间被固定,两边坐人,忽而坐在这边的你高高跃起,忽而坐在那边的我飞离地面……

然而,科技馆的展厅里却有一个和你的认知完全不一样的跷跷板,这个跷跷板的一端即使坐着两三个大人,另一端只坐一个小孩儿,大人们也不能将小孩儿翘起来,这是怎么回事呢?

与众不同的跷跷析

原来,奥秘就在跷跷板下面的两个油缸上。两个油缸一个粗、一个细,粗油缸的受力面积是细油缸的4倍。它们连在一起构成了连通器。根据帕斯卡定律,连通器内的液体压强处处相等,而且压强=作用力÷受力面积。那么粗油缸上的力必须是细油缸上力的4倍才能保持平衡。所以坐在粗油缸上大人的体重必须是细油缸上小朋友体重的4倍以上才能把小朋友翘起来呢!

跷跷板细节

帕斯卡定律在日常生活中有很广泛的应用。如人们所熟知的液压机,它的原理与科技馆中的跷跷板就非常相似。用来抬起重物的千斤顶也利用了帕斯卡定律。

现在请你想一想,生活中还有哪些现象与帕斯卡定律有关呢?

能撬動地球的“大力士”

2000多年前,古希腊的赫农王为埃及国王制造了一艘巨大的船作为生日贺礼。但是由于船体积庞大,搁浅在海岸上已经很多天了。眼看埃及国王的生日即将来临,负责运输的官员还是一筹莫展,他根本没有办法把船运到海中。这时,有人向赫农王推荐了阿基米德。抱着怀疑的态度,赫农王将这个艰巨的任务交给了阿基米德,要求他在一周内必须将船挪至海中。

几天后,阿基米德赤手空拳地来到了船边。赫农王来检查,发现船还停在海岸边呢!赫农王立刻大发雷霆,阿基米德却不慌不忙地指着一套新装置说:“你看那是什么?”原来那是一个滑轮组。阿基米德领着赫农王走近这套装置,将绳索的一端交给赫农王,示意他拉动绳子。随着绳索被轻轻拉动,奇迹出现了,船居然缓缓地挪动起来,最终挪到了海里。赫农王惊讶之余,连连赞叹阿基米德的头脑和能力。阿基米德却笑着回答:“这没有什么值得惊讶的,只要给我一个支点,我就能撬动地球。”

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