星期五的下午,布小丁在後院嘗試挪動一個裝滿泥土的舊花盆。他用盡全身力氣,臉漲得通紅,花盆卻紋絲不動。就在他準備放棄時,果凍貓輕盈地走到花盆旁,琥珀色的眼睛若有所思地盯著這個難題。
“果凍,這個太重了,”布小丁擦著汗說,“我需要叫爸爸幫忙。”
果凍沒有回應,而是繞著花盆走了三圈,鬍鬚微微顫動,彷彿在計算什麼。然後它做了一件讓布小丁驚訝的事:它跳上花盆旁的一塊石板,用爪子輕輕推動花盆邊緣下方的一個小石子——不是首接推花盆,而是推那個作為“支點”的石子。
“咔嚓”一聲輕響,花盆稍微傾斜,離開了地面幾毫米。果凍迅速把另一塊扁平的石頭塞進縫隙裡。接著,它再次推動支點,花盆又抬高了一點,果凍又塞進一塊石頭……如此重複五次後,花盆被完全墊高,與地面分離,布小丁輕輕一推,花盆就滑動起來了!
“果凍,你用‘槓桿原理’移動了花盆!”布小丁驚歎。
果凍端莊地坐在石板旁,“喵”了一聲,彷彿在說“這是基本物理學”。它用爪子在泥土上畫了一個槓桿示意圖:一個支點,一邊是阻力(花盆),一邊是動力(它的推力)。
泡泡先生也被請到後院(放在安全處)。布小丁描述了剛才的神奇一幕,泡泡在罐壁上寫:“力 是 能 量 的 傳 遞 智 慧 是 力 的 放 大 器”
果凍開始了它的“力學教學”。第一課:槓桿三要素。它找來一根結實的木棍、一塊石頭(支點)、一個裝滿鵝卵石的小桶(阻力),現場演示:
當支點在中間時,兩端力量均衡——等臂槓桿;
當支點靠近阻力時,動力臂長,省力但費距離——省力槓桿(如撬棍);
當支點靠近動力時,阻力臂長,費力但省距離——費力槓桿(如鑷子)。
“槓桿原理:動力×動力臂=阻力×阻力臂!”布小丁想起科學課的知識。
果凍點頭,然後展示槓桿在日常生活中的應用:
剪刀——兩個槓桿組合;
鉗子——省力槓桿;
釣魚竿——費力槓桿但省距離;
甚至人體本身就是槓桿系統——手臂是槓桿,肘關節是支點!
“你移動花盆時,用的是省力槓桿,”布小丁分析,“雖然你力氣小,但透過長動力臂,放大了力量!”
第二課:其他簡單機械。果凍對力學表現出驚人理解:
斜面——它用爪子推一塊石頭沿著木板斜坡向上,比首接舉起來省力得多;
滑輪——它用繩子繞過樹枝,一端綁石頭,一端往下拉,輕鬆吊起石頭;
輪軸——它推動一個帶輪子的玩具車,比拖動無輪物體輕鬆;
甚至楔子——它用尖銳的石片劈開一塊軟木。
“這些都是簡單機械,可以改變力的大小或方向!”布小丁興奮地記錄。
最有趣的是果凍展示“力的方向”。它讓布小丁推一堵牆——布小丁向前推,牆不動,但布小丁感到一股向後的力。
“這是力的相互作用!”布小丁明白了,“牛頓第三定律:每個作用力都有一個大小相等、方向相反的反作用力!”
果凍“喵”了一聲,然後做了生動演示:它用後腿猛蹬地面,身體向前躍起;同時,地面給了它一個反作用力,推動它前進。落地時,它彎曲腿緩衝——這也是力的傳遞和轉化。
“你跳躍時是力學大師!”布小丁讚歎。
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