面积大压力小

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二十世纪五十年代早期,我们密山中学物理课、化学课,没有实验室。一些简单的,容易的实验,都是在教室里做的。
印象比较深刻的一次实验,是在学习压强的时候。当时的物理老师是从上海招聘过来的。上课的时候,他常常会做出一些滑稽的表情或动作,弄得同学们忍俊不禁。
上课了,学习委员和课代表抬来一洗衣盆干稠的泥,放到讲台旁边。一个同学小声说:“不知道又出什么幺蛾子了!”“等着看热闹吧!”
物理老师手里拿一块30cm见方、一指厚的木板,带着诡秘地笑容,快步走向讲台。同学们怀着莫名其妙的心情,好奇地等待着即将开始的物理课。
物理老师:“上一课讲的什么?”“压力!”“好!哪一个晓得,压力是什么?”一个同学:“垂直作用在物体表面上的力叫压力;作用的方向是垂直于受力物体表面,并指向受力物体;作用点是在物体的接触面上。”“好!回答的很好。这一堂课我们讲压强。讲之前,我们先做一个实验。”
物理老师脱了鞋,露出比同学们白得多的、干瘪的小脚丫子;把裤腿挽到膝盖。接着把带来的木板放到洗衣盆的干稠的泥之上;然后,把光脚丫子踩到木板的中央,用力向下使劲,又做了几次穿鞋的哪只脚脱离地面的动作。木板仍然浮在泥面上。物理老师环视同学们,问道:“看清楚没有?”一个同学:“看什么?”“看木板是不是没有陷到泥里!”大家拉长声回答“是!”
物理老师:“课代表!到前面来!”课代表走到洗衣盆跟前,物理老师:“你把左脚放在木板右侧,我把右脚放到木板左侧,来,把脚放上。用力踩!”木板有些轻微下沉。物理老师:“我喊一二,咱俩同时抬起在地板上的脚,明白?”“是!”物理老师抱住课代表的肩膀,喊了一二之后,两个人的重力都压到木板上,木板很快陷到泥里。课代表回到座位之后,物理老师:“看见没有!一个人,木板没有下陷,两个人就陷了下去。我们两个谁的分量重啊?”“差不多!”“那好,我们设定课代表的体重和我一样,也是52千克。”
物理老师把木板拿掉,之后,把那只白白的光脚丫子踩进泥里,稠泥没过了脚脖子。物理老师又问:“看清楚了没有?”还是那个同学故意说:“看什么?”“看看我的脚哪里去了?”“陷到泥里去了!”物理老师把脚从泥里拔出来,在事先准备好了的盆中洗了洗,擦干,穿鞋。哈腰提鞋时,他侧歪着头,眯缝着眼睛,斜视着大家。不知道是谁,噗嗤!发出一点笑声,顿时引起轰堂大笑。
物理老师:“停!停!不要笑了!”他在黑板上画了一个较大的正方形,又画了一个比正方形小一些的象征脚的形状长方形。他在正方形的一边标示30cm;又在脚状长方形的长边、短边分别标示24cm和6cm。他计算出正方形面积900平方厘米,长方形面积144平方厘米;之后,又计算出正方形与长方形的比值是6.25。然后,在两个图形上方写了“我的质量(体重)52kg,课代表的质量52kg。”
物理老师:“大家注意看黑板,我画的这两个几何图形,一个是方才放在泥表面的木板,一个是踩进泥里的我的脚丫子。木板的面积900平方厘米,我的脚的面积144平方厘米,我的体重和课代表的体重都是52千克。有了这三个数,我们就可以计算压强了。”物理老师写出了压强公式:P=F/A

物理老师:“什么是压强?压强是指垂直作用在物体某单位面积上的力。压强用P表示。F代表垂直作用力(千克),A代表受力面积(平方厘米)。也就是在每平方厘米的面积上受到多少千克的压力,就是压强。从黑板上面的公式中,同学们就可以看到,压强与作用力和作用在受力物体的表面积的关系是怎样的了。是不是压强的大小与作用力成正比,与面积成反比呀?”同学们回答:“是!”
物理老师:“现在同学们拿笔计算三个数。一个数,我光脚丫子踩到泥里的压强;第二个数,我站到木板上的压强;第三个数,我和课代表一起踩到木板上的压强。谁算完了,谁举手。”
课堂上,在这种时候,同学们都会争先恐后地进行计算。好显摆,是每一个初中生的天性。我急急忙忙拿出作业本,开始计算;也想头一个举手,报出得数。
老师做实验时问过两次“看什么”那个同学第一个举手,喊道:“老师!做完了。”物理老师:“好!都停下!听听他的得数。”那个同学:“老师脚的压强是0.361;老师一个人踩木板的压强是0.116;老师和课代表两个人踩木板的压强是0.058,完了!”另一个同学:“错!两个人的质量比一个人大一倍,压强怎么还小了呢!”那个同学:“哎呀!念串了,念串了。”伸了伸舌头,坐下。
物理老师:“压强的符号是P,如果计算几个不同面积、不同质量的压强,怎样区别呢?告诉你们一个方法。就是在P下边写下标。比如,老师脚丫子的压强,就写为P1,老师一个人踩木板的压强写为P2,两个人同时踩木板的压强写为P3,这样就比较好区别了。下标也可以用文字标注。比如,老师一个人的脚丫子的压强在P下边标上‘脚丫子’。”又是一阵笑声。
物理老师:“下面我问一下,那个同学能够举例说明,在我们的实际生活中,有哪些现象属于面积大压力小的范畴?”稍微沉寂一会儿,一个同学站起来,“书包的背带宽,不勒肩膀子。”接着,同学们七嘴八舌说开了。“雪爬犁能够在雪上行走。”“两个人抬东西,比一个人挑东西轻巧。”“坐宽板凳不硌**。”“在比较薄的冰上打滚可以不掉进水里。”“纳鞋底必须使用锥子。”“手指头扎不进去。”引起一阵笑声。下课了,同学们还在吵吵嚷嚷搜寻面积大压力小、面积小压力大的现象。“快刀斩乱麻。”“马尾穿豆腐,提不起来。”“坦克车、拖拉机有履带才不会陷到地下。”“火车的铁轨下面铺上枕木,才能稳定行走。”
物理学讲的压强,是物理现象。而在人们的生活中,它也是社会现象,甚至是思维现象。我们常说的:虱子多不痒;欠债多了不愁;法不责众等等,虽然这些语言反映的是人的消极面,是那些处于无奈境地的一些人借以减轻压力、自我安慰的遁词;精神压力的分散或麻木也许是人敢于活着的必须。从积极方面看,有些领导者,做某一件事情的时候,征求多数人同意之后再去做,其实,也是面积大,不下沉的法则。在历史的长河中一直流淌着的流行语,比如,“人多好干活”;“众人拾柴火焰高”;“一个篱笆三个桩,一个好汉三个帮”;“三个臭皮匠,顶个诸葛亮”;“墙倒众人推”;“人心齐,泰山移”;“人和万事兴”等等,无不含有面积大,压力小的哲理。
(2009年1月30日15:52:04)
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