徒手劈木板的奥秘
2025-08-14钟阳春
科学大观园 2025年16期

大气压强简称“大气压”,是作用在单位面积上的大气压力,它是空气的分子运动与地球重力场综合作用的结果。在海平面,标准大气压约为1.013×105Pa,相当于760毫米水银柱产生的压强。大气压随高度的增加而减小,这是由于随着高度增加,上方空气柱的质量减少导致的。气压还受到温度和湿度等因素的影响,是天气预报中的关键参数之一。
在力的作用下能绕固定点转动的坚实物体叫杠杆,杠杆是最简单的机械之一。杠杆原理是物理学中经典力学的基本定理之一,揭示了作用在杠杆上的力与力臂之间的平衡关系。当动力与动力臂的乘积和阻力与阻力臂的乘积相等时,杠杆处于平衡状态。阿基米德的名言“给我一个支点,我可以撬动地球”,形象地说明了杠杆原理在物理学和工程学中的核心地位。
当大气压遇上杠杆,会产生很多非常有趣的物理现象,本期科学课堂为大家揭开徒手劈木板的奥秘,接下来请跟着本文一起动手实验吧。
科学原理:
1.广告纸盖在薄木板上时,根据F=pS=1.013×105Pa×1m2 =1.013×105N,广告纸受到的大气压力可达到101300N(相当于约10吨物体的重力)。这一巨大压力会将木板紧紧压在桌面上,使得木板在被劈击时,靠近桌面的部分无法向上翘起(若没有广告纸,劈击时木板会被轻易抬起,力的作用会分散)。此时,木板与桌面接触的边缘成为一个近似固定的“支点”,伸出部分的受力会集中在支点处,为断裂创造条件。
2.当手掌快速劈击木板伸出的一端时,伸出部分会瞬间受到一个向下的冲击力。……
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