光杠杆

阿基米德对物理学奉献

发布时间:2022/8/22 14:26:26   
北京市治疗白癜风 https://wapjbk.39.net/yiyuanfengcai/zn_bjzkbdfyy/

上帝的奴仆

阿基米德,这位伟大的希腊数学家、物理学家、工程学家和发明家,这位站在当时古希腊科学金字塔顶峰的理论大神,这位沉迷于用数字与方程来描述事物,并用一生来思考物与物之间如何建立线性关系的先行者。在死前的那一刻,他的思想与肉真都还在思考中,他就像上帝的奴仆,生前的白昼都奉献给了上帝的事业——将人类指引向文明的路途。

思考是一种习惯,还是一种坚持。

积分的开始

在他求解阿基米德螺线中,他巧妙地用单位时间内旋进的角度与单位时间内极径的变化量之间的比值来代替两个量的变化,从而降低方程的难度,从而在极径长度与极角之间建立连续的对应关系,而不是在极径与单位时间内极径变化与角度变化之间分别建立关于关系。从他这里的解决问题的方法,当时的阿基米德对积分已经有一定的认识。

图像与数字的联系,数形结合的思想火花

理想模型的降世

理想模型第一次来到这个世界,首先看到的是在为上帝劳累的欧几里得,看他有多努力。已一人之力,创造了《几何原本》,几乎把平面几何里你能想到和你不能想到的都被他的灵感捕获,并详细的纳入他的《几何原本》中。这本书对人类的影响之大,差一点就超过了上帝新手书写的《圣经》,可谓是上帝下的第一人。这有一半的功劳都要归功于理想模型的到来,《几何原本》中的一个个不可反驳的公设就是一个不能被证否的数学理想模型。

将柏拉图完美思想引入数学的第一人

理想模型第一次引入物理学

这次理想模型降临到了物理学朦胧天空下,有幸遇到的是拥有力学之父的阿基米德。他在解决杠杆平衡原理时定下的那三条数学的哲学原理(理想模型是源于数学),有两条原理看去好像矛盾可又很合理。你看第一条,完全把实验环境假定成一个各向同性的,一个没有力的完美空间,地球上是不可能有这种环境的。那么怎样找出地球上有的,而又能够等效的呢?于是他规定了第三条,相似图形的重量以相似的方式分布,这第三条是连接理想模型与现实可实现的原理。

完美与现实的桥梁均质杠杆

实践中的偶然发现

还是要谈阿基米德,在他实验过程中遇到了一种情况,在杠杆平衡后离支点等距地方挂上相同的重量的物体,杠杆保持平衡,当他将集中一边的重量分成几部分,再挂上去,又将重物换成放在平衡杠杆上的各个地方,结果在两重物都放在支点上方时,杠杆也保持平衡。于是他给出了第三条原理中的第二条,对放在支点上的重物不能引起杠杆不平衡,意识到了物理学中重心的存在。

实践是机遇的起点,有手才有O点

偶然发现中的必然结果

关于这一点,还是要淡阿基米德,在他为解决皇冠是否掺假时,在他坐进浴桶时的那偶然一眼,可谓是让人相信“一见钟情”也是一种普遍的真理。就因为那一眼,他尽然一下想通了解决皇冠是否掺假的关键问题(单位体积物质所具有的体积)。就这么一个偶然的现象,在他去检验皇冠真假时,对物质有了密度与比重的认识,从那“一见钟情”还演变出了一个阿基米德浮力原理。

空气浮力的神奇魔力

这到底是真理对我们的阿基米德“情有独钟”,还是我们的阿基米德对真理的“独恋已久”的回报?

认知是创造的起点

阿基米德的诸多发明都是建立在他的理论之上的,比如:投石机与举重机都是他的杠杆原理的应用;滑轮与滑轮组也是建立在杠杆原理上的;轮轴与最早的齿轮变速器还是建立在杠杆原理上的。器阿基米德螺旋水泵与螺丝钉是根据阿基米德螺线原理发明的。

基于杠杆原理下的阿基米德举重机

阿基米德发明的“死亡射线”是根据他对平面凹面镜具有聚集热量与平面镜光的反射原理(反射角等于入射角,这个原理的发现者是伟大的希腊数学大神欧几里得发现的)。认知决定着我们对自然能动的改造能力。



转载请注明:http://www.aideyishus.com/lkyy/1373.html
------分隔线----------------------------