石頭和錘子

如果沒有錘子，你能把一根釘子釘進木頭里嗎？沒問題，只要你找到一件又堅硬、又沉重的東西，握在手里，對準釘子頭，砸上幾下，也就把它“釘”進去了。沒錯，其實“釘”和“砸”的區(qū)別并不大。我們可以猜到，在錘子沒有被發(fā)明出來之前，人們完全可以用一塊石頭來代替它。而原始人們最早制造出來的錘子，實際就是在一根木棍上綁了塊石頭。那，多加了這么一根木棍，能起到什么作用呢？

你在砸東西的時候，有什么感覺？是不是在胳膊用力向下砸的同時，還得注意握緊這塊石頭，不然的話，它就要“飛”出去啦。對，我們所以會有這種感覺，是因為石頭自身的重量在運動的過程中，是會產(chǎn)生離心力的。而且運動的速度越快，這個力就越大。本來，這個力也是很有用處的?？墒牵瑸榱俗屖^“聽話”，我們只好想辦法克服它，不能讓它把石頭“拐跑”。

但是，如果把石頭綁在棍子的一端呢？這時，石頭的重量就不必再留在我們的手里了。而且，我們還可以通過這根棍子，把石頭被掄起來的時候產(chǎn)生的離心力也利用起來，讓它變成向下砸的力量。這樣，比起直接用手拿著石頭砸東西可就省力多啦。所以，可千萬別小看這根木棍，它的“技術(shù)含量”那可是相當?shù)馗哐剑?/p>

勺子和羊角錘

前面說的是釘釘子，現(xiàn)在再來說說拔釘子。如果你在課堂上試驗過的話，就會發(fā)現(xiàn)，這拔釘子可要比釘釘子難多了：一邊得用力夾緊那個小小的釘子頭，一邊還得使出全身的力氣向上拔——你可以想象一下，這就好像一場不用繩子的“拔河比賽”。一邊是釘子和木頭之間的摩擦力，就是它把釘子“留”在木頭里，給你出難題；而另一頭是你自己的力氣。如果不用任何工具的話，就等于讓這兩個力在一條線上“直來直去”地較量。這可就全看你的力氣大小啦！要是你力氣大的話，還能“勝利”拔出；要是你本來力氣就小，那十有八九就要失敗了。

既然硬拼不行，咱就得動動腦筋，以智取勝。說起來，有一次咱小編想把扎到辦公桌上的一個圖釘拔出來，用的法寶就是——勺子！為什么不是小刀呢？一來，小刀不太安全，容易劃壞桌子；二來，你有沒有觀察過，勺子那個弧形的底兒，正好可以在桌面上形成一個支點，而長長的勺子柄，就起到了杠桿的作用，用它輕輕一撬（qiào），圖釘就出來啦。

但是，如果用勺子去撬木頭里的釘子的話，就不好使了。這是因為，釘子在木頭里扎得更深、更緊，拔出它需要更大的力量。勺子雖然可以當杠桿使，但這根杠桿的長度非常有限，也就沒法給我們出更大的力了。嗨，話又說回來，人家勺子的“本職工作”是幫你吃飯，又不是拔釘子……

所以，老師給我們做課堂實驗的時候，用的才是專業(yè)的拔釘工具——羊角錘。這種錘子的形狀很特別。把釘子夾在它那兩個彎彎的“羊角”中間，用錘子頂做支點，在錘子柄上使勁一壓，釘子就拔出來了！這也是利用了杠桿的原理。而且，這個杠桿的設(shè)計很巧妙，在它支點兩邊的這兩條力臂之間有一個角度，可以把你施加在錘子柄上的力量轉(zhuǎn)化成向上拔起的力。呵呵，這才是真正的“拔釘力士”呢！

螺絲釘和斧頭

總是這么釘進去、拔出來的，太費事了，有沒有更簡便點兒的工具呀？嗯，肯定不止一個人這么抱怨過，于是，人類就發(fā)明了——螺絲釘！這下，只要你手里有一把螺絲刀，不但可以靈活地控制螺絲釘入的深度，而且還能隨時把它再擰出來。怎么樣，夠方便了吧？

想想也很有趣：同樣是鐵鑄成的釘子，身上多了這么幾圈螺紋，怎么就有了這么大的變化呢？那你再想一想，我們外出旅游登山的時候，走在彎彎曲曲的山間小路上，邊走邊聊天，不知不覺回頭一看，咦，原來都爬了這么高了啊。其實，這兩者的科學道理是一樣的。這就是斜面的威力啦。

說到斜坡，我們都知道，山坡越陡，上坡的時候越吃力；如果是那種“緩坡”的話，雖然它的坡面很長，但高度并不高，走起來就比較省力。盤山路的原理，就是在山的高度不改變的情況下，把路修成曲折盤旋的形狀，在山坡上多拐幾個彎。這樣，人走的路變長了，但坡度卻變得和緩。也就沒有直上直下那么費力了。

螺絲釘呢，正好是把這個情況“顛倒”了過來——盤山路是向上爬，而螺絲釘是向下鉆。但它們的道理都是一樣的。螺絲釘就好像在釘子的身上刻了一條很長、很長的盤山路。它在木頭里轉(zhuǎn)著圈兒，一點一點兒向下鉆，木頭對它的阻力，就被它身上的這條“盤山路”的斜坡給慢慢地分解啦。這比用釘子直接往里扎要省力多了。但這種省力，不是因為螺絲釘“力氣大”，而是因為它使的是“巧勁兒”。

等等，咱們比的不是力氣嗎？這種“以柔克剛”的不能算！那好，咱就給你們介紹個最“無敵”的工具，那就是——斧頭！一斧子下去，就能在那么粗壯、結(jié)實的木頭上砍出一道深溝，甚至干脆把木頭劈成兩半。真厲害！

不過，斧頭的威力又是哪里來的呢？告訴你吧，這還是斜面的道理！哼，你剛才還以為斜面只會轉(zhuǎn)來轉(zhuǎn)去地磨蹭吧？實際，咱動起真格的來，比誰都“堅決果斷”。你看，斧頭的斷面是一個等腰的三角形，兩面斧刃就是兩條長長的斜面。當斧子劈進木頭的時候，它的重量就會順著這兩條斜面，形成一個非常大的壓力，足以把堅硬的木頭切開。而就像斜坡越和緩越省力一樣，這兩條斜面之間的夾角越小，人用斧子劈東西的時候也就越不費力。當這個角變得非常非常小的時候，斧頭就薄得不是斧頭了，而變成了——刀?，F(xiàn)在你該知道了，刀子之所以會那么鋒利，也是利用了斜面的原理哦。

聽咱講了這么半天，你覺得哪種工具的力氣最大呢？其實，工具除了幫助我們省力、省時，還有一個最大的用途，那就是在制作、發(fā)明工具的過程中，人類的智力得到了開發(fā)，大腦實現(xiàn)了進化，變得越來越“心靈手巧”。這，可是比節(jié)省力氣更大的收獲啊。