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用杠杆可以撬动地球吗?

用杠杆可以撬动地球吗?

书名:令人着迷的物理作者名:左卷健男本章字数:933更新时间:2024-06-14 14:09:28

“给我一个支点,我就可以撬动地球!”

这是大约2200年前古希腊伟大的物理学家、数学家阿基米德的名言。阿基米德,被认为是世界上最早从科学的角度来解释杠杆原理的人。这句名言中所说的“支点”,就是杠杆的支点呢。你们觉得有了支点,真的能通过杠杆撬动地球吗?

使用杠杆的话,力的作用可以被放大

大家应该都知道,使用杠杆的话,力的作用可以被放大很多倍呢。在杠杆上,有一个不活动的地方,叫作支点。如果用“支点到动力作用线的距离÷支点到阻力作用线的距离”这个公式来计算的话,就可以知道动力的作用到底变大了多少倍。比如,跷跷板就相当于一个杠杆,让一个体重100kg的大人站在A处,那么想要把这个大人翘起来,只需要能拿起10kg重物的力就可以了。这样的话,就算是小学生,也可以把体重100kg的大人翘起来呢。

普通汽车,使它一直保持空挡状态,如果大人用力推的话,可以推动。可是小学生的话,直接推就非常困难。这种情况,如果可以使用杠杆把力的作用扩大数倍,哪怕是小学生也可以轻松地推动呢。

就算用杠杆也撬不动地球

使用杠杆可以使力的作用扩大很多倍,那么,人通过杠杆可以撬动地球吗?那如果是制造一个长度有几千米的巨型杠杆会怎么样呢?而且我们不用人的力量,用一个能施展出强大力量的发动机来推动杠杆,可以说是集中人类全部的科学技术来做这件事,这样就可以使地球移动了吗?

答案是否定的。当然没有人可以制作那么大的杠杆来做这个实验。但是,结合物体的运动规律,我们也可以知道会发生什么。现在的观点是,无论是巨大的杠杆,还是撬动杠杆的人或设备,都是处在地球上的。只要是在地球上,那么无论做出多大的努力,也绝对不可能改变地球的运动。就像我们再怎么用双手使劲儿地抱住自己向上提,也不可能使自己悬到空中,它们其实是同样的道理。

到宇宙中去实验

在地球上如果不行的话,那么离开地球到宇宙中呢?阿基米德说“给我一个支点”,这确实是一个大问题呢。来到宇宙中的话,没有了地面,只有各种恒星、行星等,它们在相互之间的力量影响中运动着。想象着可以在哪里固定一个支点,然后用力压杠杆一端,这样的假设还是基于在地面上居住生活产生的固有印象,在宇宙中其实是行不通的。

那怎么办呢?大家应该都知道,地球大约1年绕着太阳转一圈。所以呀,即使不使用杠杆,地球本来也是在运动着的呢。