阿基米德和杠杆原理

来源 :小天使·六年级数学人教版 | 被引量 : 0次 | 上传用户:bluesky8013
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  阿基米德把自己锁在一间小屋里,夜以继日地埋头写作《浮体论》。什么是《浮体论》?还不是这老头有一天洗澡的时候,一下子摔到澡盆里,把满满一盆水泼出了十之七八,他脑袋中突然蹦出了一些新鲜的想法,洗完澡,觉得这些想法还挺有用的,就把这些想法一整理,便成了《浮体论》。
  这天,阿基米德正在冥思苦想,突然闯进一个人来,,一进门就连忙喊道:“哎呀!老阿你原来躲在这里啊。国王正调动大批人马,在全城四处找你呢!”阿基米德认出他是朝廷大臣,心里纳闷了:“国王找我什么事呢?不会又是找我下棋吧?哎,国王那技术……不说也罢。”阿基米德立即收拾起羊皮书稿,伸手抓过一件大衣, 随大臣一同出去,直奔王宫。
  当他们来到宫殿前时,就看见卫兵们银枪铁盔,站立两行,大殿内也是寂静一片,各大臣们一脸的苦瓜相,国王正焦急地在地毯上来回地踱步,正中一张大桌子上摆放着各种军事地图。阿基米德心里想:“这架势,不是找我下棋,也不是麻将三缺一,看来是我最担心的战争爆发了。”
  下面来说说这场战争。阿基米德所在的国家位于地中海,叫做叙拉古,是个小得不能再小的国家了。按说小国家也不是不好,易于管理嘛。可问题在于这个小国家位置不好,夹在了两个超级大国——迦太基和罗马之间。罗马人不得了啊,刚兴起的时候就统一了意大利,然后向西扩张,碰到强国迦太基,两国一顿死磕,搞出了历史上有名的“第一次布匿战争”,罗马人胜利了。后来迦太基不服气了,请了一个外援过来,此人就是著名的奴隶军事家汉尼拔。他指挥迦太基的军队打赢了“第二次布匿战争”。反正两个大国战争连年不断,互有胜负,人民怨声载道。夹在中间的叙拉古像极了风箱里的老鼠——两头受气。现在的国王目光短浅,刚愎自用,今天这边胜了,马上去讨好;下次那边赢了,又马上甩开这边,去巴结那边,真是典型的墙头草。阿基米德早就告诫过国王这样会出事的,这不,罗马人首先来找麻烦了,水路、陆路大军一起开来,要报复叙拉古。
  国王是吓得没主意了,看见阿基米德这根救命稻草那是不会放过的,嘴里哀求道:“嗲嗲,亲爱的阿嗲嗲,我知道我以前错了,你这次一定要救救我啊!”
  阿基米德说道:“这次麻烦大了,我怕是搞不定啊!”
  国王说道:“怎么可能?先王说过你都能撬起地球啊!”
  阿基米德心里暗暗着急,“哎,当时牛皮吹大了,这下可怎么办呢?”那时的他还在亚历山大里亚读书,看到埃及的农民提水用的吊杆和奴隶们撬石头用的撬棍受到启发,发现可以借助一种杠杆来达到省力的目的,而且还得到了一个定理:力臂和力 (重量)的关系成反比例关系,就给当时的国王吹了那个大牛皮。
  国王说道:“别的我不管了,这场守卫战就由你全权指挥了,你非得给我把城墙守住了,不然就以欺君之罪砍了你!”阿基米德没有办法了,只好答应了下来。
  阿基米德走到城墙上巡视了一番,罗马人的军队果然气势不凡,如果作战时,军队列成方队, 前面和两侧的士兵将盾牌护着身子,中间的士兵将盾牌举在头上,战鼓一响,这一个个方队就如同坦克一样,向敌方阵营步步推进,弓箭、长矛等普通武器是打不到他们的了,该怎么办呢?
  “找些大石头来砸死你们!”阿基米德心里想,“对啊,要破他们的方块阵,只能用这个方法了,可怎么样才能搬起那么多大石头呢?”阿基米德沉思了一会,眼前突然一亮,“就来试试这个杠杆的威力吧。”
  阿基米德找来工匠,按照自己的想法制作了投石车,原来无论如何都撬不起的1吨巨石,通过阿基米德的投石车后,两个人就能撬起来了。
  战争一开始,罗马人列成方队肆无忌惮地往前冲,城头上就飞出大大小小的石块,并且越来越大,石头落在方阵中,士兵们连忙举盾护体。谁知石头又重,速度又急,一下子连盾带人都砸成一团肉泥,罗马人渐渐支持不住了,连滚带爬地逃命。阿基米德命人调整了投石车的力臂,用同样的力气,使石块砸得更远,砸得罗马人哭天喊地,好不凄惨。
  经过这一仗,罗马人损失惨重,罗马统帅一打听,原来那个能撬动地球的阿基米德在叙拉古,心想:“还是先撤退吧,要是这家伙心情不好,把地球撬动一下,那我们不都死在海里了。不行,赶紧撤。”就这样,叙拉古的危机解决了,阿基米德成为了国家的英雄。
  阿基米德本人倒是吓出了一身冷汗,心里默念道:“外面这么乱,我还是回去写我的《浮体论》吧!”
  如果要抛出的石块重量一定的话,力臂和力成反比例关系,要想最省力,就要把力臂延长,达到省力的目的。
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