二千一百九十年前,在古希臘西西里島的敘拉古國,出現一位偉大的物理學家.他叫阿基米德(公元前287——212年).阿基米德的一生勤奮好學,專心一志地獻身於科學,忠於祖國,受到人們的尊敬與讚揚.阿基米德曾發現槓桿定律和以他的名字命名的阿基米德定律.並利用這些定律設計了多種機械,為人民、為祖國服務.關於他生平的詳細情況,已無法考證.但關於他發明創造和保衛祖國的故事,卻流傳至今.
槓桿定律的確立
人們從遠古時代起就會使用槓桿,並且懂得巧妙地運用槓桿.在埃及造金字塔的時候,奴隸們就利用槓桿把沉重的石塊往上撬.
造船工人用槓桿在船上架設桅杆.人們用汲水吊杆從井裡取水,等等.但是,槓桿為什麼能做到這一點呢?在阿基米德發現槓桿定律之前,是沒有人能夠解釋的.當時,有的哲學家在談到這個問題的時候,一口咬定說,這是“魔性”.阿基米德卻不承認是什麼“魔性”.他懂得,自然界裡的種種現象,總有自然的原因來解釋.槓桿作用也有它自然的原因,他決心把它解釋出來.阿基米德經過反覆地觀察、實驗和計算,終於確立了槓桿的平衡定律.就是,“力臂和力(重量)成反比例.”換句話說,就是:小重量是大重量的多少分之一重,長力臂就應當是短力臂的多少倍長.阿基米德確立了槓桿定律後,就推斷說,只要能夠取得適當的槓桿長度,任何重量都可以用很小的力量舉起來.據說他曾經說過這樣的豪言壯語:
“給我一個支點、我就能舉起地球!”
敘拉古國王聽說後,對阿基米德說:“憑著宙斯(宙斯是希臘神話中的眾神之王,主管天、雷、電和雨)起誓,你說的事真是稀奇古怪,阿基米德!”阿基米德向國王解釋了槓桿的特性以後,國王說:“到哪裡去找一個支點,把地球舉起來呢?”
“這樣的支點是沒有的.”阿基米德回答說.
“那麼,要叫人相信力學的神力就不可能了?” 國王說.
“不,不,你誤會了,陛下,我能夠給你舉出別的例子.”阿基米德說.
國王說:“你太吹牛了!你且替我推動一樣重的東西,看你講的話怎樣.”當時國王正有一個困難的問題,就是他替埃及王造了一艘很大的船.船造好後,動員了敘拉古全城的人,也沒法把它推下水.阿基米德說:“好吧,我替你來推這一隻船吧.”
阿基米德離開國王后,就利用槓桿和滑輪的子理,設計、製造了一套巧妙的機械.把一切都準備好後,阿基米德請國王來觀看大船下水.他把一根粗繩的末端交給國王,讓國王輕輕拉一下.頓時,那艘大船慢慢移動起來,順利地滑下了水裡,國王和大臣們看到
這樣的奇蹟,好象看耍魔術一樣,驚奇不已!於是,國王信服了阿基米德,並向全國發出佈告:“從此以後,無論阿基米德講什麼,都要相信他……”
稱量CROWN的難題
在一般人看來,阿基米德是個“怪人”.用羅馬歷史學家普魯塔克的話說:“他象是一箇中了邪術的人,對於飯食和自己的身體全不關心.”有時候,飯擺在桌子上叫他吃飯,他好象沒聽見,仍舊在火盆的灰裡畫他的幾何圖形.他的妻子,要時時看守他.譬如他用油擦身的時候,便呆坐著用油在自己身上畫圖案,而忘記原來是作什麼事的了.他的妻子更怕送他到浴堂裡去洗澡,這個笑話是因為國王的一個新冠冕而引起的.
國王在前不久,叫一個工匠替他打造一頂金CROWN.國王給了工匠他所需要的數量的黃金.工匠的手藝非常高明,製做的CROWN精巧別緻,而且重量跟當初國王所給的黃金一樣重.可是,有人向國王報告說:“工匠製造CROWN時,私下吞沒了一部分黃金,把同樣重的銀子摻了進去.”國王聽後,也懷疑起來,就把阿基米德找來,要他想法測定,金CROWN裡摻沒摻銀子,工匠是否私吞黃金了.這次,可把阿基米德難住了.他回到家裡苦思苦想了好久,也沒有想出辦法,每天飯吃不下,覺睡不好,也不洗澡,象著了魔一樣.
有一天,國王派人來催他進宮彙報.他妻子看他太髒了,就逼他去洗澡.他在澡堂洗澡的時候,腦子裡還想著稱量CROWN的難題.突然,他注意到,當他的身體在浴盆裡沉下去的時候,就有一部分水從浴盆邊溢位來.同時,他覺得入水愈深,則他的體量愈輕.於是,他立刻跳出浴盆,忘了穿衣服,就跑到人群的街上去了.一邊跑,一邊叫:“我想出來了,我想出來了,解決CROWN的辦法找到啦!”
他進皇宮後,對國王說:“請允許我先做一個實驗,才能把結果報告給你.”國王同意了.阿基米德將與CROWN一樣重的金子、一塊銀子和CROWN,分別一一放在水盆裡,看金塊排出的水量比銀塊排出的水量少,而CROWN排出的水量比金塊排出的水量多.
阿基米德對國王說:“CROWN摻了銀子!”國王看了實驗,沒有弄明白,讓阿基米德給解釋一下.阿基米德說:“一公斤的木頭和一公斤的鐵比較,木頭的體積大.如果分別把它們放入水中,體積大的木頭排出的水量,比體積小的鐵排出的水量多.我把這個道理用在金子、銀子和CROWN上.因為金子的密度大,而銀子的密度小,因此同樣重的金子和銀子,必然是銀子的體積大於金子的體積.所
以同樣重的金塊和銀塊放入水中,那麼金塊排出的水量就比銀塊的水量少.剛才的實驗表明,CROWN排出的水量比金塊多,說明CROWN的密度比金塊的密度小,這就證明CROWN不是用純金製造的.”阿基米德有條理的講述,使國王信服了.實驗結果證明,那個工匠私吞了黃金.
阿基米德的這個實驗,就是“靜水力學”的胚胎.但他並不停留在這一點上,繼續深入研究浮體的問題.結果發現了自然科學中的一個重要原理——阿基米德定律.即:把物體浸在一種液體中時,所排開的液體體積,等於物體所浸入的體積;維持浮體的浮力,
跟浮體所排開的液體的重量相等.
戰爭史上的一個奇觀
公元前213年,羅馬的軍隊由瑪爾凱路率領進犯阿基米德的國家敘拉古.這時,年已七十五歲的阿基米德,也立刻竭盡自己的所有才能,幫助祖國,打擊敵人.
羅馬統帥瑪爾凱路,接連攻下敘拉古的兩座城後,更加狂妄自大.他認為,只要用五天的準備時間,就可以攻陷國都敘拉古城.但他恰恰沒有想到,就是因為有一位熱愛祖國的白髮蒼蒼的老人阿基米德,就把他的一切計劃打破了.
這場距今二千一百九十年前的戰鬥,被歷史學家們稱為:戰爭史上的一個奇觀!
瑪爾凱路率領著船隊,從水上進攻敘拉古.他的每隻戰艦上計程車兵都裝備著弓箭、投石器和輕鏢槍,要把敘拉古的守衛者趕下城去,然後透過架在戰艦上的攻城機,讓士兵衝進敘拉古.可是,阿基米德做了充分的準備.當敵人的艦隊接近的時候,阿基米德就開動他製造的那些巨大的遠端投射機器.遠端投射機器能把二百多公斤的石塊,投射一千多米遠(相當於18世紀大炮的射程).這些巨大的石塊,象冰雹似地打在戰艦上,打得瑪爾凱路手忙腳亂,船沉兵死,一片驚慌.瑪爾凱路只得急忙忙把剩下的戰艦撤走.
瑪爾凱路又決定夜間進攻.他以為夜間阿基米德看不遠,等艦隊到了城下他那些巨大的遠端投射機器就用不上了.可是,當瑪爾凱路夜間進攻的時候,又倒了大黴.阿基米德短射程的機器開動了,這些機器不斷地投擲出短鏢槍、石塊,使羅馬軍隊又一次遭到沉重打擊,連瑪爾凱路也差一點喪命.
瑪爾凱路不甘心放棄佔領敘拉古的企圖.他還是催促軍隊和強迫他的工程師們,繼續同阿基米德較量.結果,都是徒勞.有時,羅馬把帶有攻城機的戰艦衝到敘拉古的城下,守城者就把一種掛著“長嘴”的機器開動起來,一塊塊石頭從“長嘴”裡傾落下來,不
但把攻城機打得粉碎,而且也把戰艦砸個稀爛,使羅馬計程車兵陷入絕境.有時,還從城上放下一種鐵鉤,這種鐵鉤用機器操縱著十分靈活,鐵鉤能鉤住羅馬兵船的船頭,然後把兵船拉起來,使兵船向一邊翻倒,扣進水裡.
瑪爾凱路使盡了各種進攻手段,都被阿基米德的發明打破了.羅馬軍隊變得膽小如鼠,一看見從牆頭上伸出條繩子,就抱頭鼠竄拼命逃跑,並叫喊著:“阿基米德又使出一種機器來作弄我們了!”
瑪爾凱路最後沒有辦法了,只得把敘拉古城團團圍住,妄圖把城裡的人困死.他的這種辦法,使得阿基米德也無能為力了.羅馬 軍隊一直圍困了八個月,最後乘敘拉古人歡度節日,而疏於防範的機會,從一個冷僻的城門偷襲進去,才把敘拉古攻陷.
當羅馬軍隊衝進城的時候,瑪爾凱路曾下令不要殺害這位偉大的物理學家.可是那時,阿基米德正在他的實驗室裡畫他的圖形.士兵衝進後,腳踏聲驚擾了他.這種驚擾,使他驚醒過來,憤怒地喊道:“喂!你弄壞了我的圖畫,趕快跑開些!”結果,他的憤慨激怒了羅馬士兵,阿基米德便死於刀下.
偉大的物理學家阿基米德雖然遇難了,但是,他在科學上給人類做出的貢獻,是無法估量的!
二千一百九十年前,在古希臘西西里島的敘拉古國,出現一位偉大的物理學家.他叫阿基米德(公元前287——212年).阿基米德的一生勤奮好學,專心一志地獻身於科學,忠於祖國,受到人們的尊敬與讚揚.阿基米德曾發現槓桿定律和以他的名字命名的阿基米德定律.並利用這些定律設計了多種機械,為人民、為祖國服務.關於他生平的詳細情況,已無法考證.但關於他發明創造和保衛祖國的故事,卻流傳至今.
槓桿定律的確立
人們從遠古時代起就會使用槓桿,並且懂得巧妙地運用槓桿.在埃及造金字塔的時候,奴隸們就利用槓桿把沉重的石塊往上撬.
造船工人用槓桿在船上架設桅杆.人們用汲水吊杆從井裡取水,等等.但是,槓桿為什麼能做到這一點呢?在阿基米德發現槓桿定律之前,是沒有人能夠解釋的.當時,有的哲學家在談到這個問題的時候,一口咬定說,這是“魔性”.阿基米德卻不承認是什麼“魔性”.他懂得,自然界裡的種種現象,總有自然的原因來解釋.槓桿作用也有它自然的原因,他決心把它解釋出來.阿基米德經過反覆地觀察、實驗和計算,終於確立了槓桿的平衡定律.就是,“力臂和力(重量)成反比例.”換句話說,就是:小重量是大重量的多少分之一重,長力臂就應當是短力臂的多少倍長.阿基米德確立了槓桿定律後,就推斷說,只要能夠取得適當的槓桿長度,任何重量都可以用很小的力量舉起來.據說他曾經說過這樣的豪言壯語:
“給我一個支點、我就能舉起地球!”
敘拉古國王聽說後,對阿基米德說:“憑著宙斯(宙斯是希臘神話中的眾神之王,主管天、雷、電和雨)起誓,你說的事真是稀奇古怪,阿基米德!”阿基米德向國王解釋了槓桿的特性以後,國王說:“到哪裡去找一個支點,把地球舉起來呢?”
“這樣的支點是沒有的.”阿基米德回答說.
“那麼,要叫人相信力學的神力就不可能了?” 國王說.
“不,不,你誤會了,陛下,我能夠給你舉出別的例子.”阿基米德說.
國王說:“你太吹牛了!你且替我推動一樣重的東西,看你講的話怎樣.”當時國王正有一個困難的問題,就是他替埃及王造了一艘很大的船.船造好後,動員了敘拉古全城的人,也沒法把它推下水.阿基米德說:“好吧,我替你來推這一隻船吧.”
阿基米德離開國王后,就利用槓桿和滑輪的子理,設計、製造了一套巧妙的機械.把一切都準備好後,阿基米德請國王來觀看大船下水.他把一根粗繩的末端交給國王,讓國王輕輕拉一下.頓時,那艘大船慢慢移動起來,順利地滑下了水裡,國王和大臣們看到
這樣的奇蹟,好象看耍魔術一樣,驚奇不已!於是,國王信服了阿基米德,並向全國發出佈告:“從此以後,無論阿基米德講什麼,都要相信他……”
稱量CROWN的難題
在一般人看來,阿基米德是個“怪人”.用羅馬歷史學家普魯塔克的話說:“他象是一箇中了邪術的人,對於飯食和自己的身體全不關心.”有時候,飯擺在桌子上叫他吃飯,他好象沒聽見,仍舊在火盆的灰裡畫他的幾何圖形.他的妻子,要時時看守他.譬如他用油擦身的時候,便呆坐著用油在自己身上畫圖案,而忘記原來是作什麼事的了.他的妻子更怕送他到浴堂裡去洗澡,這個笑話是因為國王的一個新冠冕而引起的.
國王在前不久,叫一個工匠替他打造一頂金CROWN.國王給了工匠他所需要的數量的黃金.工匠的手藝非常高明,製做的CROWN精巧別緻,而且重量跟當初國王所給的黃金一樣重.可是,有人向國王報告說:“工匠製造CROWN時,私下吞沒了一部分黃金,把同樣重的銀子摻了進去.”國王聽後,也懷疑起來,就把阿基米德找來,要他想法測定,金CROWN裡摻沒摻銀子,工匠是否私吞黃金了.這次,可把阿基米德難住了.他回到家裡苦思苦想了好久,也沒有想出辦法,每天飯吃不下,覺睡不好,也不洗澡,象著了魔一樣.
有一天,國王派人來催他進宮彙報.他妻子看他太髒了,就逼他去洗澡.他在澡堂洗澡的時候,腦子裡還想著稱量CROWN的難題.突然,他注意到,當他的身體在浴盆裡沉下去的時候,就有一部分水從浴盆邊溢位來.同時,他覺得入水愈深,則他的體量愈輕.於是,他立刻跳出浴盆,忘了穿衣服,就跑到人群的街上去了.一邊跑,一邊叫:“我想出來了,我想出來了,解決CROWN的辦法找到啦!”
他進皇宮後,對國王說:“請允許我先做一個實驗,才能把結果報告給你.”國王同意了.阿基米德將與CROWN一樣重的金子、一塊銀子和CROWN,分別一一放在水盆裡,看金塊排出的水量比銀塊排出的水量少,而CROWN排出的水量比金塊排出的水量多.
阿基米德對國王說:“CROWN摻了銀子!”國王看了實驗,沒有弄明白,讓阿基米德給解釋一下.阿基米德說:“一公斤的木頭和一公斤的鐵比較,木頭的體積大.如果分別把它們放入水中,體積大的木頭排出的水量,比體積小的鐵排出的水量多.我把這個道理用在金子、銀子和CROWN上.因為金子的密度大,而銀子的密度小,因此同樣重的金子和銀子,必然是銀子的體積大於金子的體積.所
以同樣重的金塊和銀塊放入水中,那麼金塊排出的水量就比銀塊的水量少.剛才的實驗表明,CROWN排出的水量比金塊多,說明CROWN的密度比金塊的密度小,這就證明CROWN不是用純金製造的.”阿基米德有條理的講述,使國王信服了.實驗結果證明,那個工匠私吞了黃金.
阿基米德的這個實驗,就是“靜水力學”的胚胎.但他並不停留在這一點上,繼續深入研究浮體的問題.結果發現了自然科學中的一個重要原理——阿基米德定律.即:把物體浸在一種液體中時,所排開的液體體積,等於物體所浸入的體積;維持浮體的浮力,
跟浮體所排開的液體的重量相等.
戰爭史上的一個奇觀
公元前213年,羅馬的軍隊由瑪爾凱路率領進犯阿基米德的國家敘拉古.這時,年已七十五歲的阿基米德,也立刻竭盡自己的所有才能,幫助祖國,打擊敵人.
羅馬統帥瑪爾凱路,接連攻下敘拉古的兩座城後,更加狂妄自大.他認為,只要用五天的準備時間,就可以攻陷國都敘拉古城.但他恰恰沒有想到,就是因為有一位熱愛祖國的白髮蒼蒼的老人阿基米德,就把他的一切計劃打破了.
這場距今二千一百九十年前的戰鬥,被歷史學家們稱為:戰爭史上的一個奇觀!
瑪爾凱路率領著船隊,從水上進攻敘拉古.他的每隻戰艦上計程車兵都裝備著弓箭、投石器和輕鏢槍,要把敘拉古的守衛者趕下城去,然後透過架在戰艦上的攻城機,讓士兵衝進敘拉古.可是,阿基米德做了充分的準備.當敵人的艦隊接近的時候,阿基米德就開動他製造的那些巨大的遠端投射機器.遠端投射機器能把二百多公斤的石塊,投射一千多米遠(相當於18世紀大炮的射程).這些巨大的石塊,象冰雹似地打在戰艦上,打得瑪爾凱路手忙腳亂,船沉兵死,一片驚慌.瑪爾凱路只得急忙忙把剩下的戰艦撤走.
瑪爾凱路又決定夜間進攻.他以為夜間阿基米德看不遠,等艦隊到了城下他那些巨大的遠端投射機器就用不上了.可是,當瑪爾凱路夜間進攻的時候,又倒了大黴.阿基米德短射程的機器開動了,這些機器不斷地投擲出短鏢槍、石塊,使羅馬軍隊又一次遭到沉重打擊,連瑪爾凱路也差一點喪命.
瑪爾凱路不甘心放棄佔領敘拉古的企圖.他還是催促軍隊和強迫他的工程師們,繼續同阿基米德較量.結果,都是徒勞.有時,羅馬把帶有攻城機的戰艦衝到敘拉古的城下,守城者就把一種掛著“長嘴”的機器開動起來,一塊塊石頭從“長嘴”裡傾落下來,不
但把攻城機打得粉碎,而且也把戰艦砸個稀爛,使羅馬計程車兵陷入絕境.有時,還從城上放下一種鐵鉤,這種鐵鉤用機器操縱著十分靈活,鐵鉤能鉤住羅馬兵船的船頭,然後把兵船拉起來,使兵船向一邊翻倒,扣進水裡.
瑪爾凱路使盡了各種進攻手段,都被阿基米德的發明打破了.羅馬軍隊變得膽小如鼠,一看見從牆頭上伸出條繩子,就抱頭鼠竄拼命逃跑,並叫喊著:“阿基米德又使出一種機器來作弄我們了!”
瑪爾凱路最後沒有辦法了,只得把敘拉古城團團圍住,妄圖把城裡的人困死.他的這種辦法,使得阿基米德也無能為力了.羅馬 軍隊一直圍困了八個月,最後乘敘拉古人歡度節日,而疏於防範的機會,從一個冷僻的城門偷襲進去,才把敘拉古攻陷.
當羅馬軍隊衝進城的時候,瑪爾凱路曾下令不要殺害這位偉大的物理學家.可是那時,阿基米德正在他的實驗室裡畫他的圖形.士兵衝進後,腳踏聲驚擾了他.這種驚擾,使他驚醒過來,憤怒地喊道:“喂!你弄壞了我的圖畫,趕快跑開些!”結果,他的憤慨激怒了羅馬士兵,阿基米德便死於刀下.
偉大的物理學家阿基米德雖然遇難了,但是,他在科學上給人類做出的貢獻,是無法估量的!