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《我们爱科学》

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《我们爱科学》杂志创刊于1960年,是我国最早创刊的少儿科普期刊,也是唯一一家国家级少儿科普期刊。由...

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快乐科学课 固体的压强

2009-05-17 16:39:55

  天桥往事

  早年间,北京的天桥一带是民间艺人聚集的地方。当时,不论是说评书、相声的,还是练摔跤、顶中幡的,都在天桥卖艺。在这些艺人中,有一位名叫李朝宗的武师,耍大刀、抖钢叉、拉硬弓样样都拿手。他还有一样绝活——躺在钉板上表演胸口碎大石。

  每次表演这个绝活的时候,李朝宗都袒胸露臂,运功提气之后,仰面躺在一块布满了铁钉的木板上。徒弟在他身上放上一块木板,邀请几个观众站到木板上去。

  奇怪,身上压着那么多人,可钉子并没有刺进李朝宗的肉里,只是在他背上留下一些印痕。

  接下来,徒弟又把一块大石板放到李朝宗的胸口,然后举起铁锤猛地向石板砸去。石板应声而碎,而李朝宗却翻身跃起,安然无恙。

  李朝宗的徒弟名叫刘三,他拜李朝宗为师已经两年多了。可师傅平日里只教他一些拳脚功夫,从来不教他硬气功。每次表演完,李朝宗都要把钉板锁进道具箱,不让刘三乱动。刘三不明白李朝宗为什么要这样做,难道那块钉板藏着什么机关?不像,因为刘三观察过,那不过是些木板和钉子。

  后来,刘三照葫芦画瓢,自己做了一块钉板,私下里偷着练功。可是,每次一躺到钉板上,他都被钉子扎得疼痛难忍,这要是再往身上站几个人,那还不得被扎成筛子?

  刘三怎么也弄不明白这是怎么回事。直到他要出师的那天,李朝宗才把他叫到跟前,拿出钉板对他说:“明天你就要出师了,现在我就把我的绝活教给你吧。说实话,我根本不会什么硬气功,睡钉板的秘密全在这块钉板上呢。”

  小鹿比大象“重”

  你也许听过《森林之王》的故事:大象和小鹿比赛走沼泽,小鹿的4条细腿一下子就陷进了深深的沼泽中,可比它体重重得多的大象却稳稳当当地站在沼泽之上。为什么呢?因为对于沼泽来说,小鹿比大象要“重”。

  我们来计算一下:假设大象的体重是3000千克,它的一个脚掌面积大约220多平方厘米,那么4个脚掌上每平方厘米承受的重量就是3.5千克左右。而小鹿呢,假设它的体重是40千克,而它的一个脚掌面积只有1平方厘米,那么它4个脚掌上每平方厘米承受的重量就有10千克!

  很奇怪是吧。所以比较两个压力哪个大,不能光看压力本身,还要看单位面积上承受的压力,那就是压强。

  现在你明白了吧,为什么针越尖越容易穿透布料,刀越锋利切起菜来越省劲,那是因为它们的面积小,对布料和菜施加的压强大。

  钉板上的秘密

  其实,睡钉板是有窍门的。首先,铁钉的密度有讲究。钉子越密,分布得越均匀,躺上去就越安全。再有,钉子的长短必须一致,钉子尖必须在同一个水平面上。当然,还有个小窍门,钉子尖要挫得圆滑一点。

  睡钉板的时候,表演者是躺在一个由密密密麻麻的钉子尖组成的平面上,他全身的重量压到所有钉子尖上,虽然看上去很吓人,其实每个钉子尖分摊的压力并不大,所以并没有什么危险。

  当然了,虽说道理是这样的,可毕竟睡的是钉板,练过功的人能掌握其中的诀窍,咱们没练过的,还是不要轻易模仿为好。如果你实在想试一下的话,那咱们就找个替身吧,比如……好,就选它了——西瓜。

  当西瓜撞上钉板

  准备材料:

  西瓜1个,钉子150颗,木板2块,锤子1把。

  实验过程:


图1

  1.把木板放在土或沙子上(注意,不能放在水泥地、地砖或地板上),用锤子把50颗钉子砸进木板,然后把木板翻过来,让钉尖朝上,一块钉板就做成了(图1)。


图2

  2.按照上面的方法再做一块钉板,不过这一次钉子要比上次多1倍(图2)。


图3


图4

  3.让西瓜从相同的高度落下,分别落在两块钉板上。

  现在来看看吧,哎呀,第一块钉板上的钉子刺入西瓜的深度比第二块的要深很多哦(图3、图4)。

  了解了压强的知识以后,以后再去医院打针,就不要埋怨注射器的针头太尖了。因为要是针头不尖的话,那打起针来可就更疼啦。

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