□佚名
阿基米德曾经说:“给我一个支点和一根足够长的撬棍,我就能把整个地球撬起来。”其实,他说的是杠杆作用。杠杆作用在生活中的应用非常广泛,给人类的生产生活带来了巨大的便利。我们常见的压水井,就是典型的杠杆作用在生活中的具体应用。
“撬动地球”只是理论设想,我们无法验证。但是,如果给你一个橙子、一把尺子和一张普通的A4 纸,你能用橙子将白纸撬起来吗?能撬多高?
橙子的重量远远大于一张普通的A4 纸的重量,如果有一根合适的支撑杆,利用橙子对支撑杆的击打力量,那么从理论上来说,能将A4 纸高高地弹撬起来。实际情况真会如此吗?这背后又隐藏着什么科学奥秘呢?今天,我们不妨通过一个简单的实验来一探究竟。
A4 纸一张、钢尺一把、橙子一个、番石榴一个。
1.将钢尺放在可以受力的桌沿上,确保约1/3 长度的钢尺处于悬空状态。
2.将一张普通的A4 纸居中平铺在钢尺上面,边缘与桌沿对齐。
3.现在,到了小朋友最喜欢的环节了:我们把橙子放在钢尺悬空部位的正上方,让橙子自由落体,接着再用手掌拍打、用拳头捶打钢尺的悬空部位,最后再拿一个重量较大的番石榴,也从尺子悬空部位的正上方落下,看看在这些击打力量的作用下,铺在钢尺上面的这张白纸会不会弹起来?能弹多高?
4.首先,橙子砸到悬空的尺子后,A4 纸并没有高高弹起,只是稍微移动了一点点。是不是力量不够大呢?
5.看看用手掌击打的效果吧。同样,纸张也没有弹跳起来,只不过微微偏离了原来的位置。
6.再用拳头捶打悬空的尺子试试。结果,白纸仍然没有高高弹起,仅仅是发生左右位移的幅度较刚才大了一点点而已。
7.让一个较重的番石榴从尺子悬空部位的上方自由落体后,尺子居然被砸弯了,番石榴顺着尺子倾斜的方向落到了地上,而铺在尺子上面的白纸依然较好地保持原样,没有被高高弹起来。
究竟是什么神奇的力量让白纸紧紧地依附在桌面上,任如此之多的击打力量也撬不动呢?原来,A4 纸被周围的大气压紧紧包裹着。铺开的白纸占有较大的表面积,大气压垂直作用于白纸的表面,使其被紧紧压在桌面上。刚才各种击打力量不足以克服大气压力,所以白纸并没有被尺子高高地撬起来。
在我们生活的世界里,到处充满空气,它占据着所有的自由空间。而大气层是包裹在地球表面的一圈厚厚的空气层,厚度大约是1000 千米。越接近地面,大气压力就越大。
大气层会向我们的身体和其他物体施加压力,却没有人能够实际感受到。