“誠然,撬動地球,只是一個思想上的推演,因爲它所需要的條件,在現實中我們無法達成。”
“譬如,我們需要一根長到不可思議,並且堅硬到不會彎折的棍子。”
“我們還需要在茫茫宇宙中,爲這根棍子找到一個可以承受巨大力量的支點。”
“但,”
蘇然的拐杖在地上輕輕一點,發出一聲清脆的“篤”響,轉而說道。
“這個思想推演的意義,不在於我們是否真的要去撬動地球。”
“而在於它向我們證明了,只要條件滿足,杠杆定律的威力,是沒有上限的!”
“它告訴我們,物理是公平的。”
“它不會因爲一塊石頭重愈千斤就失效,也不會因爲地球重若億萬鈞就改變。”
“只要你掌握了它,遵循了它,它就會賦予你超乎想象的力量!”
蘇然走到黑板前,再次指着那條公式。
F1 * L1 = F2 * L2。
“這條公式,便代表着杠杆定律。”
“它簡潔,卻蘊含着無窮的力量。”
“它就在那裏,不增不減,不生不滅。”
“只要你能夠理解它,運用它,它會給你們意想不到的回報。”
蘇然見衆人因他的話而陷入沉思,繼續引導道。
“你們再想想,杠杆定律,是否只存在於這塊大石頭上?”
蘇然微微一笑,拋出了一個更貼近生活的問題。
“你們見過從井裏打水用的桔槔嗎?”
“那長長的一根木杆,一頭是水桶,一頭是配重石,中間有個支架。”
“輕輕一壓,就能把滿是水的沉重木桶提上來。”
“這是不是杠杆?”
“你們見過商家售賣物品使用的杆秤嗎?”
“小小的秤砣,在長長的秤杆上移動,就能稱出比它重幾十倍、幾百倍的物體。”
“這,是不是杠杆?”
“古代將士們守城用的投石機,用十幾個人拉動長長的力臂,就能將百斤巨石投出數百步之遙,摧城拔寨。”
“這,是不是杠杆?”
一連串的發問,像一把把鑰匙,打開了皇子公主們腦海中一扇扇塵封的大門。
他們恍然大悟。
原來,蘇先生所說的物理,所講的道,並非什麼虛無縹緲的妖法。
而是早已融入他們生活,卻被他們視而不見的尋常事物!
桔槔、杆秤、投石機……
這些東西他們都見過,甚至用過。
但是他們卻從未想過,背後竟然隱藏着如此簡單而又深刻的統一規律。
李承乾的呼吸變得有些急促。
身爲儲君,他的思緒瞬間飄到了國家大事。
如果能將這杠杆定律運用到更多的軍國大事上,建造工事,運輸糧草,打造兵器……
那將會節省多少人力,提升多少國力!
這哪裏是物理啊!
這簡直就是仙術!
科技是第一生產力。
這句話,此刻在他的心中,又有了更深一層的含義。
而李治,則呆呆地看着自己那雙白嫩的小手。
他之前只是覺得神奇,好玩。
但現在,他忽然明白,自己剛剛壓下去的,不僅僅是一根木棍,更是撬動了一條天地間的至理。
一種前所未有的自豪感和對知識的敬畏,在他幼小的心靈中悄然萌發。
“大家經過這個實驗,是否明白了什麼叫做杠杆定律?”
衆人齊齊點了頭,回復道。
“學生明白了。”
聽見底下的學生回復的聲音,蘇然開始接着講述下面的課程內容。
“既然大家都懂了,我們便來學習下面的內容。”
“杠杆分爲三類,分別是省力杠杆、費力杠杆和等臂杠杆。”
“我再問大家一個問題,這又是根據什麼給杠杆分類得了?”
蘇然的話音落下,課堂陷入了一種奇妙的寂靜。
皇子公主們或緊鎖眉頭,或雙目微垂,或仰頭望向屋頂。
所有人都在全力思索着蘇然提出的問題。
分類的依據究竟是什麼。
他們剛剛才從萬物皆可爲杠杆的震撼中回過神來。
現在又迎來了新的挑戰。
越王李泰忍不住開口猜測道。
“先生,可是根據杠杆的長短來分的?”
蘇然微笑着搖了搖頭。
長樂公主則聯想到了之前的實驗,試探着問
“是因爲……所撬動之物的輕重不同?”
“亦不對。”
蘇然再次否定。
他開始引導起學生,聲音裏充滿了鼓勵。
“大家再想想,回到我們最初的公式,F1乘以L1等於F2乘以L2。”
“力量與力臂的乘積是恒定的,那麼,變量在哪裏?”
變量……
李承乾的眼中精光一閃。
身爲太子,他考慮問題習慣從宏觀與核心入手。
公式裏,無非是兩個力量與兩個力臂。
省力、費力……
這說的是力量,是F1與F2的對比。
而要改變它們的關系,能調整的,不就正是L1和L2。
可這力臂的長短,又是被什麼決定的?
他正要開口,卻聽見一個稚嫩的聲音,帶着一絲不確定,輕輕地響了起來。
“先生……”
衆人循聲望去,說話的竟是年紀最小的李治。
這位晉王殿下正低頭看着自己白嫩的小手。
然後又伸出另一只手的手指,在手掌上比劃着,仿佛在模擬着什麼。
“是不是因爲……那個墊着的支點,放的地方不一樣?”
他抬起頭,用清澈的眼睛望着蘇然。
“有的……有的支點在中間,有的……在旁邊?”
此言一出,滿堂皆靜。
李承乾更是渾身一震,自己想到了力臂,卻不如九弟這般直觀。
一語道破了決定力臂長短的核心,那便是支點的位置!
蘇然對着李治重重地點了點頭,聲音裏滿是欣慰。
“爲善說的沒錯,分類的根本,就在於‘支點’、‘用力點’和‘阻力點’這三者位置關系的不同!”
他走到黑板前,摸索起粉筆,迅速在上面畫出了三個簡單的示意圖。
“大家請看,當支點位於中間,用力點和阻力點在兩端時,比如我們之前撬動石頭的木棍,還有稱量物品的秤杆,如果它的動力臂長於阻力臂,它就是‘省力杠杆’。”
“我們用的力小,但付出的距離長。”
“我們之前說的桔槔、投石機、杆秤,皆是此類。”
“它們的設計,就是爲了用更小的人力,去辦更大的事!”
李承乾聞言,呼吸不由得又急促了幾分。
原來如此,這些偉大的工具,其核心設計理念,竟是如此簡單的一個位置關系。
“那費力杠杆呢?”
李泰不解地問道。
“先生,爲何要設計一種需要花費更大力氣的工具?“
“這不是與杠杆定律背道而馳了嗎?”
這個問題問出了在場所有人的心聲。
既然杠杆定律可以讓人省力,爲什麼還要反其道而行之,設計出費力杠杆。
蘇然聽見李泰提出的問題,十分欣慰。
對於能夠在課堂上及時提出問題的學生,他還是很喜歡。
這樣的學生比那些將所有問題都憋在心中的學生可強太多了。
學習不就是這樣,有問題及時解決問題,才能更進一步。
他贊許地點了點頭,笑意漸濃。
“惠褒問得好!”
“這便是物理的第二個奧妙所在,有得必有失。”
他拿起桌上的一把火鉗,夾起一塊木炭,動作迅速而精準。
“請看,我的手握在火鉗的中間,這是用力點。”
“火鉗的尾部是支點,前端夾住木炭的是阻力點。”
“很明顯,我的用力臂,比阻力臂要短得多。
“根據杠杆定律,我必然要用更大的力氣才能夾起木炭。”
蘇然話鋒一轉,將木炭在空中靈巧地翻動了一下。
“但是,我得到了什麼?”
“我的手只動了小小的一寸,而火鉗的前端,卻移動了三寸!”
“我雖然費了力,卻節省了距離,換來了更大的活動範圍和更快的速度。”
他放下火鉗,總結道。
“釣魚翁用的魚竿,書生用的毛筆,我們吃飯用的筷子,甚至是我們自己的手臂,都是費力杠杆。”
“它們犧牲了力量,卻換來了無可比擬的便捷、速度與精準!”
“這,同樣是物理的體現,是不同需求下的不同取舍!”
“使用省力杠杆,省力,但費距離。”
“而使用費力杠杆,費力,但省距離。”
“至於等臂杠杆,則不省力也不費力,它的兩臂相等,追求的是絕對的公平。