誰(shuí)的力氣大?

石頭和錘子

如果沒(méi)有錘子，你能把一根釘子釘進(jìn)木頭里嗎？沒(méi)問(wèn)題，只要你找到一件又堅(jiān)硬、又沉重的東西，握在手里，對(duì)準(zhǔn)釘子頭，砸上幾下，也就把它“釘”進(jìn)去了。沒(méi)錯(cuò)，其實(shí)“釘”和“砸”的區(qū)別并不大。我們可以猜到，在錘子沒(méi)有被發(fā)明出來(lái)之前，人們完全可以用一塊石頭來(lái)代替它。而原始人們最早制造出來(lái)的錘子，實(shí)際就是在一根木棍上綁了塊石頭。那，多加了這么一根木棍，能起到什么作用呢？

你在砸東西的時(shí)候，有什么感覺(jué)？是不是在胳膊用力向下砸的同時(shí)，還得注意握緊這塊石頭，不然的話，它就要“飛”出去啦。對(duì)，我們所以會(huì)有這種感覺(jué)，是因?yàn)槭^自身的重量在運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，是會(huì)產(chǎn)生離心力的。而且運(yùn)動(dòng)的速度越快，這個(gè)力就越大。本來(lái)，這個(gè)力也是很有用處的。可是，為了讓石頭“聽話”，我們只好想辦法克服它，不能讓它把石頭“拐跑”。

但是，如果把石頭綁在棍子的一端呢？這時(shí)，石頭的重量就不必再留在我們的手里了。而且，我們還可以通過(guò)這根棍子，把石頭被掄起來(lái)的時(shí)候產(chǎn)生的離心力也利用起來(lái)，讓它變成向下砸的力量。這樣，比起直接用手拿著石頭砸東西可就省力多啦。所以，可千萬(wàn)別小看這根木棍，它的“技術(shù)含量”那可是相當(dāng)?shù)馗哐剑?/p>

勺子和羊角錘

前面說(shuō)的是釘釘子，現(xiàn)在再來(lái)說(shuō)說(shuō)拔釘子。如果你在課堂上試驗(yàn)過(guò)的話，就會(huì)發(fā)現(xiàn)，這拔釘子可要比釘釘子難多了：一邊得用力夾緊那個(gè)小小的釘子頭，一邊還得使出全身的力氣向上拔——你可以想象一下，這就好像一場(chǎng)不用繩子的“拔河比賽”。一邊是釘子和木頭之間的摩擦力，就是它把釘子“留”在木頭里，給你出難題；而另一頭是你自己的力氣。如果不用任何工具的話，就等于讓這兩個(gè)力在一條線上“直來(lái)直去”地較量。這可就全看你的力氣大小啦！要是你力氣大的話，還能“勝利”拔出；要是你本來(lái)力氣就小，那十有八九就要失敗了。

既然硬拼不行，咱就得動(dòng)動(dòng)腦筋，以智取勝。說(shuō)起來(lái)，有一次咱小編想把扎到辦公桌上的一個(gè)圖釘拔出來(lái)，用的法寶就是——勺子！為什么不是小刀呢？一來(lái)，小刀不太安全，容易劃壞桌子；二來(lái)，你有沒(méi)有觀察過(guò)，勺子那個(gè)弧形的底兒，正好可以在桌面上形成一個(gè)支點(diǎn)，而長(zhǎng)長(zhǎng)的勺子柄，就起到了杠桿的作用，用它輕輕一撬（qiào），圖釘就出來(lái)啦。

但是，如果用勺子去撬木頭里的釘子的話，就不好使了。這是因?yàn)?，釘子在木頭里扎得更深、更緊，拔出它需要更大的力量。勺子雖然可以當(dāng)杠桿使，但這根杠桿的長(zhǎng)度非常有限，也就沒(méi)法給我們出更大的力了。嗨，話又說(shuō)回來(lái)，人家勺子的“本職工作”是幫你吃飯，又不是拔釘子……

所以，老師給我們做課堂實(shí)驗(yàn)的時(shí)候，用的才是專業(yè)的拔釘工具——羊角錘。這種錘子的形狀很特別。把釘子夾在它那兩個(gè)彎彎的“羊角”中間，用錘子頂做支點(diǎn)，在錘子柄上使勁一壓，釘子就拔出來(lái)了！這也是利用了杠桿的原理。而且，這個(gè)杠桿的設(shè)計(jì)很巧妙，在它支點(diǎn)兩邊的這兩條力臂之間有一個(gè)角度，可以把你施加在錘子柄上的力量轉(zhuǎn)化成向上拔起的力。呵呵，這才是真正的“拔釘力士”呢！

螺絲釘和斧頭

總是這么釘進(jìn)去、拔出來(lái)的，太費(fèi)事了，有沒(méi)有更簡(jiǎn)便點(diǎn)兒的工具呀？嗯，肯定不止一個(gè)人這么抱怨過(guò)，于是，人類就發(fā)明了——螺絲釘！這下，只要你手里有一把螺絲刀，不但可以靈活地控制螺絲釘入的深度，而且還能隨時(shí)把它再擰出來(lái)。怎么樣，夠方便了吧？

想想也很有趣：同樣是鐵鑄成的釘子，身上多了這么幾圈螺紋，怎么就有了這么大的變化呢？那你再想一想，我們外出旅游登山的時(shí)候，走在彎彎曲曲的山間小路上，邊走邊聊天，不知不覺(jué)回頭一看，咦，原來(lái)都爬了這么高了啊。其實(shí)，這兩者的科學(xué)道理是一樣的。這就是斜面的威力啦。

說(shuō)到斜坡，我們都知道，山坡越陡，上坡的時(shí)候越吃力；如果是那種“緩坡”的話，雖然它的坡面很長(zhǎng)，但高度并不高，走起來(lái)就比較省力。盤山路的原理，就是在山的高度不改變的情況下，把路修成曲折盤旋的形狀，在山坡上多拐幾個(gè)彎。這樣，人走的路變長(zhǎng)了，但坡度卻變得和緩。也就沒(méi)有直上直下那么費(fèi)力了。

螺絲釘呢，正好是把這個(gè)情況“顛倒”了過(guò)來(lái)——盤山路是向上爬，而螺絲釘是向下鉆。但它們的道理都是一樣的。螺絲釘就好像在釘子的身上刻了一條很長(zhǎng)、很長(zhǎng)的盤山路。它在木頭里轉(zhuǎn)著圈兒，一點(diǎn)一點(diǎn)兒向下鉆，木頭對(duì)它的阻力，就被它身上的這條“盤山路”的斜坡給慢慢地分解啦。這比用釘子直接往里扎要省力多了。但這種省力，不是因?yàn)槁萁z釘“力氣大”，而是因?yàn)樗沟氖恰扒蓜艃骸薄?/p>

等等，咱們比的不是力氣嗎？這種“以柔克剛”的不能算！那好，咱就給你們介紹個(gè)最“無(wú)敵”的工具，那就是——斧頭！一斧子下去，就能在那么粗壯、結(jié)實(shí)的木頭上砍出一道深溝，甚至干脆把木頭劈成兩半。真厲害！

不過(guò)，斧頭的威力又是哪里來(lái)的呢？告訴你吧，這還是斜面的道理！哼，你剛才還以為斜面只會(huì)轉(zhuǎn)來(lái)轉(zhuǎn)去地磨蹭吧？實(shí)際，咱動(dòng)起真格的來(lái)，比誰(shuí)都“堅(jiān)決果斷”。你看，斧頭的斷面是一個(gè)等腰的三角形，兩面斧刃就是兩條長(zhǎng)長(zhǎng)的斜面。當(dāng)斧子劈進(jìn)木頭的時(shí)候，它的重量就會(huì)順著這兩條斜面，形成一個(gè)非常大的壓力，足以把堅(jiān)硬的木頭切開。而就像斜坡越和緩越省力一樣，這兩條斜面之間的夾角越小，人用斧子劈東西的時(shí)候也就越不費(fèi)力。當(dāng)這個(gè)角變得非常非常小的時(shí)候，斧頭就薄得不是斧頭了，而變成了——刀?，F(xiàn)在你該知道了，刀子之所以會(huì)那么鋒利，也是利用了斜面的原理哦。

聽咱講了這么半天，你覺(jué)得哪種工具的力氣最大呢？其實(shí)，工具除了幫助我們省力、省時(shí)，還有一個(gè)最大的用途，那就是在制作、發(fā)明工具的過(guò)程中，人類的智力得到了開發(fā)，大腦實(shí)現(xiàn)了進(jìn)化，變得越來(lái)越“心靈手巧”。這，可是比節(jié)省力氣更大的收獲啊。