我们的1654 第732节（2 / 4）

6双截棍，和长棍、阿塔阿塔相比较，看看区别。少年大卫的武器，牧羊人投石子的装置，和赶马车人的鞭子的区别。

全书读完后，尝试一下问题：

1在杠杆计算时，忽略的木棒的重量。实际计算时，木棒的重量也要考虑在内，在图3a中，木棒每米重10斤，左边放置400斤物品，右边要放置多少斤才能撬动？

2如果支撑点支撑不住会发生什么情况？比如在图3a中，支撑点为大块的干土。左边放置400斤物品（忽略木棒重量），在右边开始慢慢增加物品重量，当物品重量增加到50斤时，支撑的干土开始破碎。此刻，杠杆效果由图2a变成了图2b的模式，那么干土受力为多少？

3杠杆的组合，如何使用2个杠杆，使用100斤向上支撑力来撑住2500斤的物品？

4图3a和3b中，支撑点受力分别为多少？（有条件的情况下，观察老式秤使用情况，并观察支撑点的使用状况）

5考虑木棒重量，每米10斤。那么问题3中的组合杠杆，需要多少斤支撑力才能撑住2500斤？

梅乐芝经理的科普文章（二）

第2节弹性

橡皮筋比较常见，拉开就能感觉到它的收缩力，拉得越开，收缩力越大。弹簧，是另外一种使用很频繁的工具，也有同样效果。

物体形状发生变化，有一种恢复原形状的趋势，而这种趋势的表现就是弹性。衡量弹性的大小就是弹性力。

英国人胡可给出了以他名字命名关于弹性的定理，弹性力的大小和形变成比例关系。

日常生活中，大量存在着弹性的使用。从玩具到乐器，无所不在。因为物体的形变可以有很多形式，对应弹性也表现为很多种形式。以弹簧为例，沿着弹簧的纵向，拉伸或压缩，就产生相应的拉力或弹力。将弹簧扳成弓形，则产生侧向的弯力。像开锁一样扭弹簧，则产生扭力。这些力，都是以恢复原形状的作用方向命名，都可以统一命名为弹性力。

特别的弹簧：空气，可以大幅度压缩在密闭的空间。当气体压缩后，产生弹力。

生活中出现的弹性：

1简易弹簧秤

2席梦思床垫

3锁

4发卡

观察生活中出现的各种弹性，并分析对应的弹力是何种情况。

有条件的情况下，尝试使用细铁丝制作弹簧。在一根圆棒上（比如擀面杖、竹竿，最好是一端稍粗，一端稍细，方便取下铁丝），用细铁丝均匀缠绕，固定较长时间后取下。检验这个弹簧，在什么情况下，可以有效产生弹力，在什么情况下，失去弹性。

弹性的应用非常早，在狩猎时代，标枪和弓箭是史前时代的最强有力工具，人类借助这些工具配合陷阱，可以战胜力量和速度远胜人类的猛兽。

古代的军事应用：

1弓箭

弓臂是由弹性好的材料制作，弓拉开后弓臂产生极大的弹力，由弓弦将力传至箭上，使箭获得很大的发射速度。

弩是弓的变形，有箭的导向板和弦的卡座，由扳机决定发射与否。

弓的优点：在单位时间内，弓可以射出更多的箭，弓的个头可以做的较小（反曲弓），便于携带，操作便利、灵活，对箭的要求低。更适合地形复杂的丛林、快速移动的骑兵。

弓的缺陷：弓全凭操作者的臂力，在持续发射30只左右后，弓箭手力气基本耗尽。射击的准确度完全依赖操作者的感觉，要对弓箭手进行长期训练才能合格。

整体而言，对器具的要求低，对操作者的要求高，适合游牧部落使用。

弩的优点：操作人员稍做培训即可使用，可以使用腰部力量和腿部力量增加上弦，精度高，威力大。可以小型化作为一次性攻击武器，大型化可以攻击工事、营地。（秦-明蹶张弩、腰开弩，三国连弩，唐床弩，宋神臂弓）。

弩的缺点：射速慢，对箭的加工精度要求高。本身较大，运输条件要求高，后勤压力大。对器具的要求很高，对操作者的要求低，从制作到维护，文明程度高才能大规模制作使用。（特例：连弩可以持续发射，是古代版的冲锋枪。但威力相对小，对箭的加工精度要求很高。）

2投石器

原理和捕鼠器相同。通常的捕鼠器是由扭力弹簧组成，诱饵触动扳机。投石器依靠扭绞绳索产生力量弹射。弹射杆平时是直立的，杆的顶端是装弹丸的开口容器，杆的下端插在一根扭绞得很紧的水平绳索里。弹射时，先用绞盘将弹射杆拉至接近水平的位置，容器内放进弹丸。松开绞盘绳索时，弹射杆恢复到垂直位置将弹丸射出。

类似装置有：古希腊投石车、三国霹雳车、北宋旋风炮。自宋开始，火药开始进入军事领域，于是投掷火药包，称之为霹雳炮。并且开始出现原始的火、枪，由火药产生推动力来发生弹丸，称之为突火、枪。砲逐渐过渡到炮。在明时期，神机营就是专业火器营。