简单机械:小力气干大活
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什么是机械
用筷子夹菜、用起子开瓶盖、用剪刀剪纸——这些工具都叫简单机械。它们不能凭空造出力气,但能把你的小力气「放大」,或者改变用力的方向。人类几千年的发明,很多就是这三样的组合:杠杆、滑轮、斜面。
杠杆:跷跷板的秘密
一根棍子架在支点上就是杠杆。撬石头时,手离支点越远越省力——科学家阿基米德因此放出豪言:给我一个支点,我就能撬动地球!跷跷板上,重的小孩往前坐一点,就能和轻的伙伴玩平——力的大小要看它离支点多远,力乘距离谁大谁赢。筷子、剪刀、镊子,全都是杠杆。
滑轮:换个方向或省一半力
旗杆顶上那个小轮子就是滑轮,它让你向下拉绳,旗子却往上升——只改方向,不省力。如果把轮子挂在重物上跟着动(动滑轮),力气大约能省一半,代价是绳子要拉两倍长。省力的必费距离,这是机械的规矩。
斜面:盘山公路为什么绕
直接把箱子抬上车很费劲,搭一块木板推上去就轻松多了——斜面用更长的路换更小的力。盘山公路、螺丝钉的螺纹(把斜面卷在圆柱上)、楼梯,都是斜面的应用。
常见误区
「用机械就不用花力气了」——错!机械只是让力变小,你却要在更长的距离上用力,总共出的「功」一分不少,天上不会掉馅饼。
练一练:用尺子当杠杆、橡皮当支点,一端放小文具,另一端用手指压,改变支点位置,找找最省力的点。
小纸条
用尺子和橡皮搭一个杠杆撬起小文具,移动支点位置,比较哪里最省力。
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