《趣味物理学》在线阅读——第4章 旋转运动·“永动机”(8)

4.8　“见怪不怪”

　　许多人迷恋在“永动机”的创造里面，得到了非常悲惨的结局。我知道有一位工人，为了试制一架“永动机”的模型，用完了他的收入和全部积蓄，最后变成了一贫如洗。他成了那不可实现的幻想的牺牲者。但是他虽然衣衫褴褛，整天饿着肚子，却仍旧向人家要求帮助他去制造已经是“一定会动”的“最后模型”。说起来是很沉痛的，这个人所以失掉了一切，完全是因为对于物理学基本知识知道得还不够。

　　有趣的是，找寻“永动机”固然是永远没有结果的，反过来，对于这个不可能的事情的深入了解，却时常会引出许多很好的发现。

　　十六世纪末年十七世纪初年，荷兰著名学者斯台文发现了斜面上力量平衡的定律，他发现这个定律的方法，正可以做上面一段话的最好说明。这位数学家应该享受比他享受到的更大的名声，因为他有许多重大的贡献是我们现在还继续利用的：他发明了小数，在代数学里最早应用了指数，发现了流体静力学定律，这定律后来又给帕斯卡重新发现。

　　他发现这个斜面上力量平衡定律，并没有用到力的平行四边形法则，就只是靠这儿复制出来的那幅图。在一个三棱体上架着一串球，球一共十四个，都是一样大小的。这一串球会怎么样呢？那下面挂下来的部分，不成问题，是会自己平衡的，但是还有上面的两部分，会不会平衡呢？换句话说，右边的两个球跟左边的四个球会不会平衡？当然会的，如果说不会，那么这串球就会自动不停地从右向左移动，因为一个球滑下以后就有另一个球来补充，平衡也就永远不可能得到了。但是，我们既然知道这样架着的一串球完全不会自己移动，那么，右边的两个球就自然跟左边的四个球平衡。你看，初看这好象是一件怪事：两个球的拉力竟跟四个球的相等。

　　从这个看似奇怪的现象，斯台文发现了力学上一个重要的定律。他是这样来思考的：这一串球的两段——一段长一段短——重量不相等：长的一段跟短的一段重量的比值，恰好是斜面长的一边跟短的一边长度的比值。从这里得出一个结论，就是用绳连在一起的两个重物搁在两个斜面上，只要两个重物的重量跟这两个斜面的长度成正比，它们就可以保持平衡。

　　有时候两个斜面里短的一个恰好是竖直的，于是我们就得到力学上的一个有名定律：要维持斜面上的一个物体不动，一定要在竖直面的方向上加一个力量，这个力量跟物体重量的比等于这个斜面的高度跟它的长度的比。

　　这样，从“永动机”不可能存在这一个思想出发，竟完成了力学上的一件重要发现。

　　 欢迎使用手机、平板等移动设备访问中考网，2024中考一路陪伴同行！>>点击查看