小朋友们一定知道埃及金字塔吧,有些小朋友甚至不仅仅从书本上或电视上看到过,而且曾经有幸站在金字塔前,亲眼见证这令人叹为观止的世界奇迹。那么,小朋友们,你们在观看金字塔时有没有过这样的疑问:古埃及人是怎么样挪动那些巨大沉重的方石并将它们吊到高处的呢?我们都知道,那个时代还没有起重机、挖土机和升降梯。那么古埃及人是怎样在不利用这些现代器械的情况下运输巨大方石的呢?
实验所需材料
几本书、1块木板、1个玩具车、1根橡皮筋、折尺或卷尺
第一步
将几本书在桌子上叠放成垛。
第二步
将橡皮筋从中间剪开。
第三步
将橡皮筋与玩具车前端拴在一起。
第四步
用橡皮筋拉着玩具车,将它拉到书垛上。我们会看到,橡皮筋后面的玩具车摇摇晃晃,同时橡皮筋在玩具车的重量拉扯下变得很长。
第五步
用折尺或卷尺量出橡皮筋被拉伸的长度。
第六步
将木板斜着放在书垛上。如果木板有滑动的趋势,可以在它旁边放一块石头或一本书固定一下。
第七步
将玩具车放在由木板搭成的斜坡上、用橡皮筋将它拉到书垛上。再用折尺或卷尺量出在这种情况下橡皮筋被拉伸的长度,并将这一结果与之前的测量结果进行对比。小朋友们能发现什么区别?
原理解释
通过这个实验,小朋友们会发现,利用斜面将一个物体拉高比将它直接拉高使用的力气要小得多。
他在斜面上,虽然玩具车需要行走的路径更长,却大大节省了我们所用的力气。当我们把玩具车直接拉高时,不仅橡皮筋被严重拉伸,我们也感到非常费力。而利用斜面来完成;同样的事情却简单得多。古埃及人显然也明白这个道理。他们在建造金字塔时利用斜坡来挪动巨石。而每向上建造一部分,使用的斜坡也会更长-些。 现实生活中也不乏这样的例子,比如在山上建造公路。人们不会将公路从山脚下直接修到山顶,而是让它在山腰.上蜿蜒向上。因为相对垂直爬山,,汽车沿曲线上山会更轻松。
实验现象
我们看到,在斜坡上的橡皮筋被拉伸的程度远远小于直接用橡皮筋拉玩具车时橡皮筋被拉伸的程度。我们可以用不同重量的玩具车反复进行实验,测量并对比各种不同情况下橡皮筋被拉伸的程度。一个适宜的平台,其作用方式与杠杆类似。利用这样一个平台,我们可以节省很多力气。在生活中,我们也时常利用平台来减少用力,例如楼梯。与实验中的情况类似,相比径直登到高处,使用楼梯能够为人们节省不少力气。