杠杆原理的发现
:阿基米德
有千古流传的名言。“给我杠杆,我就能撬起整个地球!”“这句话还有什么科学依据?
米勒说,阿基米德把自己关在海边的一个石头小屋里,日夜花费《浮体论》。
当天突然有一个人闯进来,一进门就忙着喊。“哎呀!你以前的老师本来就藏在这里。现在国王撒着人马,全城到处找你。”阿基米德知道他是我的大臣,认为外面一定出了大事。他立刻收起羊皮手稿,伸手抓住圆壳帽,跳上停在门口的四轮马车,和这位大臣一起直奔皇宫。
他们到达房子前面的楼梯时,看到各种马车停着,卫兵们看到了银枪铁帽和三排两排。殿内文武满满,鸦雀无声。国王焦急地在地毯上走来走去。因为田里的黑暗,天还没黑,高烛台就着了火。灯下长长的几个案件中,展开了解放岛和六防岛。阿基米德看到了这一切,知道他最担心的战争终于爆发了。
扭动地球
原来这个地中海沿岸在古希腊衰落后,
从马其顿王朝的出现开始,
马其顿王朝衰落了,又出现了罗马王朝。
罗马人统一意大利本土后向西扩张,遇到了另一个强国迦太基。从公元前264年到221年,两国进行了23年的战争,历史上著名的“第一次布匿战争”使罗马人获胜。从公元前218年开始又打了4年,这是“第二次布匿战争”,这次迦太基动员了奴隶出身的军事家汉尼拔,一举抓获罗马人5万多人。
地中海沿岸的两败俱伤,打了这么久,彼此决了胜负。阿基米德的祖国锡拉戈是一个夹在加尔和罗阳霸中间的小城国家,随着这种长期的风云变化,经常随着别人的输赢而抛弃弱势,四处漂泊。阿基米德多次警告国王不要对这种眼色外交生气。但是现在的国王不再是那个阿基米德的好朋友艾宽了。他年轻无知,但又固执己见。“第二次布匿战争”爆发后,公元前216年,迦太基人看到迦太基人要打败罗马人,国王很快就与罗马人决裂,与迦太基人结盟,罗马人对此非常生气。现在罗马人又取得了胜利,大兴问罪的师从海陆两路挤到了这个城邦的小国,国王吓得想不起来。这时,他看到阿基米德从外面进来,迎接他,立刻跪在他身上,说:“啊,亲爱的阿基米德,你是最聪明的人。”忙着说。就像先王在世的时候说的,你都可以扭动地球。单击
说到阿基米德撬地球,这是他在亚历山大留学时的事。当时他发现,埃及农民拉水的“萨杜伯”和奴隶们撬着石头杠杆,可以利用一个杠杆达到轻松的目的,用手拉杠杆的这段时间越长,力量越节约。由此,他提出了力臂和力(重量)的关系成反比的定理。这就是杠杆的原理。以我们现在的表现:重量重臂=力力臂。为此,他将这样写信给当时的国王阿什罗。“我可以毫不费力地随意移动任何沉重的东西。给我杠杆,给我足够长的杠杆,我也能扭转地球移动。”但是现在这个小国王不知道什么是科学。他只知道,在这场大灾难来临之际,阿基米德的力量可以救他出来。
终极武器透析机
但是这罗马军队真的很了不起。他是
们作战时列成方队,前面和两侧的士兵将盾牌护着身子,中间的将盾牌举在头上,战鼓一响,这一个个方队就如同现代化的坦克一样,向敌阵步步推进,任你乱箭射来也只不过是把那盾牌敲出无数的响声而已。罗马军队还有特别严的军纪,发现临阵逃脱立即处死,士卒立功晋级,统帅获胜返回罗马时要举行隆重的凯旋式。这支军队称霸地中海,所向无敌,一个小小的叙拉古哪放在眼里。况且旧仇新恨,早想来一次清算。这时由罗马执政官马赛拉斯统帅的四个陆军军团已经推进到叙拉古城的西北。现在城外已是鼓声齐鸣,喊杀声连天了。在这危急的关头,阿基米德虽然对因国王目光短浅造成的这场祸害很是不快,但木已成舟,国家为重,他扫了一眼沉闷的大殿,捻着银白的胡须说:“要是靠军事实力,我们决不是罗马人的对手。现在要能造出一种新式武器来,或许还可守住城池,以待援兵。”国王一听这话,立即转忧为喜说:“先王在世时早就说过,凡是你说的,大家都要相信。这场守卫战就由你全权指挥吧。”
两天之后,天刚破晓,罗马统帅马安拉斯指挥着他那严整的方阵向护城河逼来。今天方阵两边还准备了铁甲骑兵,方阵内强壮的士兵肩扛着云梯。马赛拉斯在出发前宣布:“攻破叙拉古,到城里吃午饭去。”在喊杀声中,方阵慢慢向前蠕动。按常规:城上早该放箭了。可怎么今天城墙上却是静悄悄地不见一人?也许几天来的恶战使叙拉古人已筋疲力尽了吧。罗马人正在疑惑间,城里隐约传来吱吱呀呀的响声,接着城头上就飞出大大小小的石块,开始时如碗如拳,以后越来越大,简直如锅如盆,火山喷发般地翻将下来。石头落在方阵里,士兵们忙举盾来护,哪知石重速急,一下连盾带人都捣成一团肉泥。罗马人渐渐支持不住了,连滚带爬地逃命。这时叙拉古的城头又射出了飞蝗般的利箭,罗马人的背后无盾牌和铁甲,那利箭直穿背股,哭天喊地,好不凄惨。
正是:
你有万马和千军,我有天机握手中。不怕飞瀑半天来,收入潭底静无声。
阿基米德到底造出了什么武器使罗马人大败而归呢?原来他制造了一些特大的弩弓——抛石机。
这么大的弓,人是根本拉不动的,他用上了杠杆原理。只要将弩上转轴的摇柄用力板动,那与摇柄相连的牛筋又拉紧许多根牛筋组成的粗弓弦,拉到最紧处,再猛地一放,弓弦就能带动载石装置,把石头高高地抛出城外,落到一千多米远的地方。原来这杠杆原理并不只是简单使用一根直棍撬东西。比如水井上的辘轳吧,它的支点是辘轳的轴心,重臂是辘轳的半径,它的力臂是摇柄,摇柄一定要比辘轳的半径长,打起水来就很省力。阿基米德的抛石机也是用的这个原理。他真是把杠杆原理用活了。