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4、“騙過(guò)”地球,舉起石塊(2)

像童話一樣有趣的科學(xué)書(shū):隱藏在自然中的秘密 作者:(韓)權(quán)秀珍


我們通常把這個(gè)土坡稱作斜面。斜面既不是什么機(jī)械,也不是什么了不起的發(fā)明,只是運(yùn)用了它本來(lái)的外形特征而已。

可是,神奇的是,如果通過(guò)斜面來(lái)舉起物體,就會(huì)省很大的力氣,好像是騙過(guò)地球的引力將物體輕松地舉起一般。

不管直接將石頭舉起,還是利用斜面將石頭舉起,石頭本身的重量都是不會(huì)改變的,地球?qū)κ^的引力也是不會(huì)改變的。但是,如果在斜面上將石頭向上滾動(dòng),感覺(jué)上石頭就會(huì)變得輕了很多,用的力氣也會(huì)減少。

其實(shí),從很早很早以前,人們就學(xué)會(huì)了利用斜面搬運(yùn)物體的方法。在距今大約4000~5000年前,埃及人建造了巨大的金字塔,他們需要將無(wú)數(shù)巨大的石頭運(yùn)到高處,在那個(gè)時(shí)候,既沒(méi)有起重機(jī),也沒(méi)有電梯,人們很可能就是利用土坡堆成的斜面,將大石頭運(yùn)到高處的。

在斜面上推高物體,為什么用力較少?

對(duì)我們來(lái)說(shuō),將石頭直接舉起和利用斜坡將其抬高是兩件不同的事情。但是,對(duì)于科學(xué)家們而言,二者之間卻沒(méi)有什么區(qū)別。因?yàn)闊o(wú)論是將石頭直接舉起,還是滾動(dòng)到斜坡上將其間接舉起,最終都是上升到了同樣的高度。在科學(xué)中,并不考慮費(fèi)力的多少,而是稱為做了相同的“功”。

在物理學(xué)中,我們通過(guò)推、拉、舉等動(dòng)作,對(duì)一個(gè)物體施加力,并使其發(fā)生運(yùn)動(dòng),叫做對(duì)這個(gè)物體用“功”。

比如說(shuō),你背起弟弟是在做功(這是非常好的功);你和別人吵架的時(shí)候,從后邊推倒他,也是在做功(這個(gè)功可就不好了);我們用勺子吃飯是在做功;把糖塊送到嘴里也是在做功……

這里說(shuō)的“做功”,指的可不是爸爸媽媽在努力地工作。這里說(shuō)到的功,是物理學(xué)中的一個(gè)概念。我們生活中的每一天,都會(huì)做各種各樣不同的功。

但是,如果你只是將椅子舉在頭頂(假設(shè)是別人幫你把椅子舉起來(lái)的),這個(gè)過(guò)程就不算是做功。雖然你雙手舉著椅子,感到非常累,但是對(duì)椅子來(lái)說(shuō),你做的卻不是功。不管你舉多長(zhǎng)時(shí)間,或者舉著比椅子還要重的大石塊,你所做的仍然不算是在做功。因?yàn)樵谖锢韺W(xué)中,只有我們舉起椅子,并使它的位置發(fā)生變化的時(shí)候,才能算是對(duì)它做功。而且,我們還可以計(jì)算出所做的功的大小。只要用椅子的重量乘以椅子位置變化的距離即可。


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