当前位置: 光杠杆 >> 光杠杆介绍 >> 不要小看自己,给你一根足够长的杠杆地球都
一位有名的古希腊人曾说:“给我一个支点,我可以撬动地球”,这可不是巫师在吹通天大法,这正是数学家阿基米德对杠杆的基本原理的描述。
一个人能撬动这么大质量听起来很不可思议,但其实在日常生活中已经看到过,举个最好的例子儿童游乐场里就可以看出来,那就是跷跷板。
如果你和朋友一起玩跷跷板,两人的重量一样重,就可以上下自如运动,但如果朋友比你重那只能一直停在上面不动,轻的一方只要向后移动一点又可以上下运动,看似非常简单实际上就是在使用杠杆举起了平时举不起的重物,杠杆是简单机械的一种,都巧妙的运用了基本物理原理减少了完成任务所需要的能量。
那么背后是什么原理呢?每一个杠杆都由三部分组成,动力臂,阻力臂和支点,在跷跷板中重力就是动力,对方的重力就是阻力,阿基米德发现力的大小与到支点的距离之间有着重要的关系。
杠杆的平衡条件是动力与动力臂的乘积与阻力和阻力臂的乘积相等,原因就是一条基本物理原理,以焦耳计量的功等于力与力的作用距离的乘积,杠杆不能减少提起重物所需的功,但可以用距离换力,就是增加做功距离减少作用力,不需要直接把重物举起来,杠杆可以把重量分散到整个力臂上,从而降低了工作难度。
如果对方的体重是你的两倍,你需要坐到离支点两倍远的距离才能把对方跷起来,同理对方只有你四分之一重,也可以坐到4倍距离把你跷起来,有趣的跷跷板背后隐藏的是深刻的杠杆原理。
你可以用一个足够大的杠杆举起很重的东西,一个68千克重的人可以用仅仅3.7米长的杠杆举起一辆小桥车,或者用10米长的杠杆举起一块2.5吨的石头。
如果你想举起埃菲尔铁塔,那你的杠杆得长一点,杠杆的长度得达到40.6公里长,那么阿基米德说的举起地球有可能吗?理论上是有可能的,地球的质量为6X10的24次方千克,而月球离地球的距离是38万公里,刚好可以成为一个支点,所以要举起地球就需要一根万亿光年长的杠杆就可以。
万亿光年的距离等于到仙女座星系距离的万倍,当然你还需要一个站的地方。
所以别看只是一个简单的机械,杠杆能做很多神奇的事情,杠杆简单机械里的基本元素也在生活中的各种器械和工具中,人类和其它动物用它来求生存或便捷,工具背后的数学原理支配大千世界。