主題:教學主題;工具好幫手
發表日期:2007-10-31 19:49
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【槓桿原理】
古希臘學家阿基米德曾說一句名言:「給我一個支點,我可以舉起整個地球。」這句話不僅是發人深省的警句,更是有著非常嚴格的科學根據的。因為利用槓桿原理,我們的確可以用許多不同的方式將重物舉起,並達到平衡。
阿基米德對於機械的研究源自於他在亞歷山大城的求學時期。有一天阿基米德在久旱的尼羅河邊散步,看到農民提水灌溉田地相當費力,讓他興起要發明一種省力的灌溉方法,經過思考之後,他發明了一種利用螺旋作用在水管裡旋轉而把水吸上來的工具,後世的人叫它做「阿基米德螺旋提水器」,埃及一直到二千年後的現在,還有人使用這種器械。這個工具也是後來螺旋推進器的先祖。
當時的歐洲,在工程和日常生活中,經常使用一些簡單機械,譬如:螺絲、滑車、槓桿、齒輪等,阿基米德花了許多時間去研究,發現了「槓桿原理」和「力矩」的觀念,對於經常使用工具製作機械的阿基米德而言,將理論運用到實際的生活上是輕而易舉的。
那時海維隆王又遇到了一個棘手的問題:國王替埃及托勒密王造了一艘船,因為太大太重,船無法放進海裡,國王就對阿基米德說,「你連地球都舉得起來,一艘船放進海裡應該沒問題吧?」於是阿基米德立刻巧妙地組合各種機械,造出一架機具,在一切準備妥當後,將牽引機具的繩子交給國王,國王輕輕一拉,大船果然移動下水,國王不得不為阿基米德的天才所折服。從這個歷史記載的故事裡我們可以明顯的知道,阿基米德可以說是是當時全世界最了解機械的原理與運用的人。
所謂的槓桿原理就是當槓桿保持靜止平衡狀態時,其所受順時鐘方向的力矩與逆時鐘方向的力矩大小相等。生活中許多工具都是應用到槓桿原理,例如:剪刀、釘鎚、拔釘器、開瓶器、榨汁器、胡桃鉗、鑷子、烤肉夾子、筷子…這些工具,都是槓桿原理的產物。
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