砖头在工地上随处可见,它们整天呆在那里,被工人师傅搬来搬去的,最后都变成高楼大厦、房屋楼阁的一部分了。别看着这些小小的砖头不怎么起眼,可是如果让你跟它比力气,兴许你还比不过呢!不信你就试试看!
注意,这个游戏可是需要两个人配合完成的。
游戏所需物品:
一块砖
一根两米长的绳子(稍粗一点)
一根短一些的绳子
游戏步骤:
1.用短绳子把砖头系好(别让砖头掉下来砸到脚),然后,你跟小伙伴一人拉住粗绳子一头;
2.让爸爸妈妈帮忙把砖头系在粗绳子上以后就可以使劲拉了。当然,这个游戏的要求是:如果你和小伙伴把吊着砖头的这根粗绳子拉直扯平就算获胜;如果绳子没拉直,获胜者当然就是砖头了。
这真是让人意想不到的结果啊,不论是力气大的人还是力气小的人,无论你们怎样用力,就是不能把这根绳子拉直的哦。小小的砖头吊在这根绳子上让你对它一点办法也没有。就是俩人把这根绳子拉断了,也没法赢得这场比赛的胜利。是不是觉得很夸张?这是为什么呢?
游戏中的科学:
原来,当绳子垂直吊着砖头的时候,砖下落受到的阻力等于砖头本身的重量。当俩人向两边拉绳时,所用的力与水平方向成一定的角度,在这种情况下,施加的力必须大于俩人所克服的砖头的重力。所用的力与水平方向成的角度越小,所需要的力也越大。
这就是为什么越把绳子拉到接近水平位置,越是要花大力气的原因。实际上就是绳子被拉断了,也不会拉成直线的。
科学小常识:能量守恒定律
物质不灭定律的发现,是科学史上的一件大事。然而,物质不灭定律只是说明了在燃烧过程中物质不灭,至于在燃烧过程中发出的光和热,这些能量从哪儿来的,又跑到哪儿去了,它并没有回答。
也就是说,在这里涉及燃烧过程中的另一个重要问题——能量是不是守恒。
著名的意大利物理学家伽利略继续钻研这一个问题,又进一步发现:落下来的物体的速度,是随着时间而均匀地增加的。如果把一个从10米高处落下的物体抛回10米的高度,那么,抛出的速度正好等于物体从10米高处快落到地面时的速度。伽利略把物体的质量与速度的乘积(即mv)称为“动量”。他认为物体的动量是守恒的,而这些,也只是作了初步的探索。
到了1824年,法国的一位20多岁的青年工程师萨迪·卡诺(1796~1832),在他的笔记中曾这样写道:“热不是别的东西,……它是一种运动。”
就在这时候,一位德国的青年医生罗伯特·迈尔(1814~1878)也开始钻研这个问题。1814年,年仅27岁的迈尔大胆地写了一篇论文《关于非生物界各种力的意见》,明确地提出能量“无不生有,有不变无”,认为各种形式的能量可以互相转化,但是转化前后的总能量是守恒的。
无独有偶。在英国,一位名叫焦耳的青年酿酒商人,利用业余时间,对电流通过电阻时产生的发热现象,进行了认真的研究。1840年,提出了他经过多次游戏发现的一条定律:当电流通过导体时,导体在一定时间内产生的热量同导体的电阻和电流强度平方的乘积成正比。在这里,焦耳不仅指出了电能会转化为热能,而且以精确的数学公式表明了转换规律。
1847年,德国年仅26岁的军医赫尔曼·赫尔姆霍茨(1821~1894)写了论文《论力的守恒》,阐述能量守恒的思想。
1842年,英国31岁的律师格罗夫(1811~1896),也独立地提出了能量守恒定律。
……就这样,在一批年青的、各种职业的业余科学家们的努力之下,终于用排炮轰开了那些科学界“权威人士”的顽固脑壳,使他们不得不在事实面前,承认了能量守恒定律——自然界的又一重要定律。
恩格斯把能量守恒定律作为19世纪的三大发现(能量守恒定律、细胞学说、达尔文进化论)之一。