第765章 杠杆原理(1 / 2)

皇家书院,“格物工坊”晨光透过高窗,洒在宽大的工作台上,映照着整齐摆放的工具和材料

空气中弥漫着新木料和桐油的清香

二十余名身着靛蓝儒衫的学童,围坐在工作台旁,目光灼灼地盯着讲台

林臻一身玄色常服,身姿挺拔,楚惜灵静立其侧,靛蓝薄纱褙子衬得她清冷如月

讲台上,摆放着几件奇特的物件:一架精巧的黄铜天平秤,一根光滑的硬木撬棍,一组带有支架的滑轮装置,还有几块大小不一的石头

“今日讲杠杆”林臻声音沉稳,穿透工坊的寂静他拿起那根硬木撬棍,置于台面,“此物名撬棍可撬动重物”

学童们屏息凝神

“杠杆有三点”林臻指尖点着撬棍,“支点力点重点”

他取过一块拳头大的石头,压在撬棍一端(重点)手指按在撬棍另一端(力点)撬棍中央垫着一块小木块(支点)

“力点施力重点受力支点支撑”林臻讲解,“力点距支点远则省力近则费力”

他手指轻轻下压只见那沉重的石头,竟被轻易撬起

“哇!”学童们发出压抑的惊呼,眼睛瞪得溜圆

“李虎来试”林臻道

李虎兴奋地跑上前,学着林臻的样子,手指用力下压石头纹丝不动

“用力”林臻道

李虎憋红了脸,使出吃奶的力气,石头才微微晃动

“为何本王轻松你费力”林臻问

“殿下力气大”李虎挠头

“非也”林臻摇头,“看支点位置”

他示意李虎将支点木块向重点方向挪近半尺

“再试”林臻道

李虎再次下压,这次只用了刚才一半的力气,石头便被撬起

“咦!真的省力了!”李虎惊喜道

“王睿可知为何”林臻问

王睿眼睛发亮:“力点距支点远了力臂长了故省力”

“善”林臻颔首,“力臂越长越省力此乃杠杆省力原理”

学童们恍然大悟,纷纷点头

“现在分组实践”林臻道,“每组一根撬棍一块支点木一块大石目标用最省力撬起石头”

学童们立刻分组行动李虎、王睿、赵婉儿、周平一组他们领到一根撬棍,一块沉重的青石,和一块可移动的支点木

“快!把支点木挪远点!”李虎迫不及待地指挥

“等等”王睿拦住他,“支点木挪远,力臂是长了,但撬棍可能够不着石头得先找准支点位置”

“对”赵婉儿点头,指着青石底部,“支点要垫在石头下面边缘”

周平连忙将支点木塞到青石边缘下方

“我来按!”李虎抢着握住撬棍末端(力点),用力下压青石微微晃动,却没被撬起

“不行太重了”李虎喘气

“支点再往外挪一点”王睿观察着,“力臂还不够长”

周平将支点木向外挪了半寸

“再试”王睿道

李虎再次用力,青石被撬起一个小角度

“动了动了!”赵婉儿拍手

“还不够高”王睿皱眉,“支点再挪”

支点木又向外挪了半寸这次,李虎稍一用力,青石便被轻松撬起一个明显的角度

“成功了!”四人欢呼

其他组也陆续成功,工坊内响起此起彼伏的欢呼声和撬棍落地的“砰砰”声孩子们兴奋地比较着谁的石头大,谁用的力气小,对杠杆的神奇力量惊叹不已

实践完毕,林臻走到滑轮组前

“杠杆可省力亦可变向”他指着滑轮组,“此乃定滑轮动滑轮”

他演示:将绳子绕过定滑轮,一端系上重物,另一端拉动重物上升,但拉力方向改变

“定滑轮不省力只改变方向”林臻道

他又将绳子绕过动滑轮,一端固定,另一端拉动

拉动绳子,动滑轮带着重物上升

“动滑轮可省力约一半”林臻道,“因重物由两股绳子分担”

“那用两个滑轮呢”王睿敏锐地问

“可组合”林臻将定滑轮和动滑轮组合成滑轮组,绳子依次绕过拉动绳子,重物轻松上升

“哇!更省力了!”学童们惊叹

“滑轮组绳股数越多越省力”林臻总结,“然绳越长拉动距离越远”

“省力费距离”王睿立刻领悟

“善”林臻赞许

最后,林臻走到天平秤前

“此乃天平”他道,“特殊杠杆等臂支点居中”

他在天平两端托盘各放一枚铜钱天平平衡

“两端重量相等”林臻道

“那放两枚呢”李虎问

林臻在左盘加一枚铜钱左盘下沉

“左重右轻”赵婉儿道

“如何平衡”林臻问

“右盘加一枚”周平道

林臻在右盘加一枚铜钱

天平恢复平衡

“两端重量再次相等”林臻道,“此乃等臂杠杆权衡公平”