【原创文集】“力学之父”、“几何学妖怪”阿基米德

理学院  17数本3班  张鑫

       上学期，我们主要学习了数学分析、高等代数、解析几何、英语、计算机等课程。这学期，我们数学与应用数学专业又增加了一门与数学有亲戚的课程。这门课程真的是既让我又头疼又让我开心。头疼的是：从开始学习这门课程到学到告一段落，一直没有学好过，这次再学它，我会不会挂科呢？开心的是：我又可以学习这门与生活息息相关，又可以认识好多伟大的为世界作出贡献的人的课程啦。 说到这，相信大家都已经猜到我们这学期开了什么课了吧！对，你猜对了，就是大学生基础物理。下面，我要讲的是在力学上可以与我们所学的物理学简明教程第一章第四节牛顿定律的主人公牛顿相匹配敌的人物——阿基米德。下面我就与大家分享下他与杠杆原理和几何的故事。 阿基米德（Archimedes约公元前287-公元前212）古希腊物理学家、数学家、静力学和流体静力学的奠基人，力学的真正创始人享有“力学之父”的美称。他曾在各种机械发明方面表现出惊人的天赋。人们认为，一些武器和船舱中排水（阿基米德称量皇冠的故事）用的无头螺旋(阿基米德螺旋)的发明都是属于阿基米德的。

 

 

                                                          力学之父阿基米德与杠杆原理 

       “给我一个支点，我就能撬起整个地球”，这是我们所熟知的一句话，那么这句话的出处又在哪里呢？这起源于国王对阿基米德的责问。据说，当阿基米德专注于杠杆问题的研究时，国王责问阿基米德：“为什么你的研究之停留在学问的游戏上？你所研究的学问到底有什么用处？”阿基米德无比豪迈的回答：“给我一个支点，我就能撬起整个地球！” 这句话很霸气（我觉得）体现了阿基米德丰富的想象力及他对力学定律的深刻理解与迷恋，也体现了阿基米德所特有的机智和理想。虽然说，这根据杠杆原理是可以实现的，但是，网络流行语说得好啊！理想很丰满，现实很骨感。不只是这个支点难找，就算找到了，这样的杠杆也难找啊，就算支点杠杆都有了，人又站在哪里撬呢？所以说，阿基米德是无法撬动地球的。但据说当时他曾设计过一套杠杆滑轮系统，把一艘巨船轻松地从港口一直拉到岸上，此举在他的国家引起轰动。国王特此下令：“以后凡阿基米德讲的话，务必一律听从。

 

       说了这么多，神奇的杠杆原理的内容究竟是什么呢？杠杆原理亦称“杠杆平衡条件”。要使杠杆平衡，作用在杠杆上的两个力（动力和阻力）的大小就要跟它们的力臂成反比。即动力*动力臂=阻力*阻力臂。用代数式表示为：F1*l1=F1*l2。从此式可以看出，欲使杠杆达到平衡，动力臂是阻力臂的多少倍，动力就是阻力的几分之一。也就是说，想要 利用杠杆原理达到省力的目的，就要让动力臂尽可能的长，阻力臂尽可能的短。

 

      下面让我们来通过几张图片来更多的了解杠杆原理及它在我们生活中的应用吧！

 

 

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                                                           “几何学妖怪”阿基米德

       大家一定很好奇，这样的一个伟人，怎么就得了这样一个奇怪的外号呢？事情是这样的：传说古罗马大将马赛拉斯率兵攻打叙拉古，阿基米德和叙拉古人民一起英勇抗击入侵者。他把科学用于战争，搞出了许多军事上的发明。他设计制造了大型抛石机，敌人到达城下，一按动机关，石头自动抛出，砸向敌人；他让守城的人各拿一面镜子，组成大凹面镜，把炽热的太阳光集中到迎面而来的敌船上，烧的敌军鬼哭狼嚎（尽管这故事被后人分析认为是不可能的，但还是被广为流传）。古罗马军队对阿基米德害怕到了谈虎色变的地步，马赛拉斯也惊叫说：“这个‘几何学妖怪’使我们出尽了洋相。他神奇莫测的法术，简直比神话传奇中的百手巨人的威力还要高超多倍。” 这是“几何学妖怪”外号的原出处。 那我为什么会认同侵略者给智者阿基米德起的外号呢？那是因为：他真的爱几何爱到了极点！公元前212年，古罗马军队突破城防，攻入叙拉古城。已75岁高龄的阿基米德仍在潜心研究他的几何题。古罗马士兵声嘶力竭的吆喝声惊动了他。“喂，你们踩坏了我的图，赶快走开！”阿基米德发怒的说。凶神恶煞的士兵毫不理会，并把刀指向了他的脑袋。此时，阿基米德明白了将要发生的事，但他还坦然自若的说：“等一下杀我的头，让我把这条几何定理证完。”然而，无知残暴的士兵，一刀砍掉了阿基米德的头颅。相信这士兵以后的日子一定不好过吧！

 

       就这样，这位杰出的学者及伟大的爱国主义者，永远的离开了我们。 读完了这篇文章，你是否也对阿基米德的生平也产生了兴趣？是否也对像阿基米德一样为我们做出贡献的人的生平产生了兴趣？是否觉得物理和数学原来也没有想象中那么枯燥无味？ 最后，再让我们看几个关于杠杆原理的问题吧？