阿基米德是古希臘偉大的哲學家、數(shù)學家、物理學家、力學家,從小善于思考,喜歡辯論,一生獻身科學。
“給我一個支點,我能把地球撬起來”,曾經(jīng)放出此等狠話的他并不是個狂妄的人,而是個十足的奇才。
關(guān)于他的奇趣故事,你知道多少呢?
敘拉古的赫農(nóng)王命工匠打造一頂純金的王冠,王冠做好后,國王懷疑工匠在金冠中摻了白銀,可這頂金冠確實與當初交給工匠的純金一樣重,到底工匠有沒有搗鬼呢?這個問題不僅難倒了國王,也使諸大臣們面面相覷。
后來,國王想到了阿基米德,就把這個難題交給他。阿基米德左思右想,一直都沒有想出好辦法。
一天,他去洗澡,池內(nèi)的水很滿,他一坐進去,水便溢了出來。突然,這一司空見慣的現(xiàn)象觸動了他的靈感:排出的水體積不正等于自己在水里減輕的重量(即受到的浮力)嗎?
他想到了判斷金王冠純度的方法,興奮地跳出水池,連衣服都顧不得穿就向王宮跑去,一路上大聲喊著:“尤里卡!尤里卡(我知道了)!”
他把12磅重的王冠放入水中,稱得王冠輕了磅,他又把12磅純金放入水中,稱得純金只輕了磅,以此斷定金王冠摻了假。之后,他再將12磅純銀放入水中,稱得純銀輕了磅,通過計算得知王冠里含純金9磅,摻純銀2磅。
阿基米德宣布了自己的測試過程,工匠在數(shù)據(jù)面前,不得不承認自己的罪過。也因此,阿基米德發(fā)現(xiàn)了浮力定律:物體在液體中受到的向上的浮力,等于物體所排出液體的重量。
羅馬帝國統(tǒng)一意大利本土后,開始向西擴張,企圖侵占小國敘拉古。羅馬陸軍統(tǒng)帥馬賽拉斯率領(lǐng)強大的陸軍軍團來到敘拉古城外,下令敘拉古國王立即投降,否則踏平該城。
國王見羅馬軍隊兵臨城下,立即授權(quán)阿基米德保衛(wèi)敘拉古城,說:“我國軍隊就交給你全權(quán)指揮,有什么要求盡管提?!?/p>
“我只需要上等的牛筋、又大又粗的樹木,以及許多大石頭。”阿基米德說道。
國王大惑不解:“這些東西能擋住強大的羅馬軍隊嗎?”
“陛下,是石頭硬還是羅馬士兵的肉體硬呀?您就放心吧,我一定能打退他們的進攻?!卑⒒椎滦赜谐芍竦卣f。
第二天,羅馬統(tǒng)帥馬賽拉斯指揮軍隊發(fā)起猛攻,令他感到奇怪的是,怎么一直不見敘拉古的軍隊放箭呢?
正當他疑惑之時,突然城里響起了一陣“吱呀吱呀”的怪響聲,隨即大石塊像雨點似的從半空中落下來,成批的羅馬兵被搗成肉醬,后面的士兵嚇得落荒而逃。這時城頭上的利箭又像流星似的射向羅馬士兵的后背,羅馬軍隊大敗。
馬賽拉斯氣得狂叫:“這么重的石頭怎么可能從天而降,敘拉古城里一定有魔鬼!”
其實哪里有什么魔鬼,那紛紛落下的巨石都是阿基米德發(fā)明的拋石機拋來的,而這也正是運用了著名的杠桿原理。
杠桿有3個著力點:支點、力點和重點。支點與力點之間的距離叫力臂,支點與重點之間的距離叫重臂。根據(jù)杠桿的平衡原理,力×力臂=重量×重臂,力臂越長,重臂越短,就越省力。例如杠桿的力臂長3米,重臂長0.3米,那么100千克重的東西,只要用10千克的力就行了,所以拋石機能將巨石拋向遠處。
羅馬陸軍統(tǒng)帥馬賽拉斯大敗而歸后,海軍元帥克勞狄烏斯安慰他道:“勝敗乃兵家常事,這個仇我替你報!”
兩天后,克勞狄烏斯率領(lǐng)龐大的海軍船隊乘風破浪,氣勢洶洶地向敘拉古開來。由于連年戰(zhàn)爭,敘拉古國的青壯年男人已經(jīng)不多了,城里大多是一些老人、婦女和兒童。國王連忙召見阿基米德,著急地說:“眼看羅馬軍就要登陸攻城了,你快想想退敵辦法吧!”
阿基米德說:“陛下,您看今天的陽光多燦爛呀!太陽會幫我們擊退敵人的!”
國王疑惑地問道:“你說的是什么意思?”
阿基米德回答道:“您到時候看吧。”然后,他向國王交待了一番。國王于是下令,讓全國的老人、小孩和婦女每人帶一面鏡子到海灘上迎戰(zhàn)羅馬艦隊。
他們手拿鏡子來到海灘上,把陽光折射到艦船的帆上,雖然一面鏡子沒有多大威力,但千萬面鏡子都把光聚集到了帆的一個點上,這個點溫度不斷升高,再慢慢地變黑,冒煙了,最后居然起火了。
火越來越大,借著風勢“跑”到其他地方,很快整個艦隊都燃起了沖天大火。羅馬兵死傷無數(shù),他們又一次大敗而歸。阿基米德再次保衛(wèi)了國家,成為了偉大的民族英雄。
鏡子可以折射陽光,那什么是折射呢?
由于每種介質(zhì)的光學性質(zhì)不同,光線從一種介質(zhì)進入另一種介質(zhì)時,傳播速度、波長等發(fā)生變化,從而偏離原來的傳播方向,發(fā)生偏折,這種現(xiàn)象就是光的折射。
人們拿著鏡子,光線從空氣中進入玻璃時發(fā)生折射,再從玻璃中出來時,又一次折射,因此可以把光聚集在一起。