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 （本章未完，请翻页）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，cao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cao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cao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cao作者的要求高，适合游牧部落使用。 弩的优点：cao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cao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 （本章未完，请翻页）：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。 思考： 1.物体形变后，什么情况下，不产生弹性？【当物体形变后，无恢复原形状的趋势时，将不产生弹性。比如土块。】 2.铁丝和钢丝的成分主要都是钢，但钢弹性比铁好，实际使用的弹簧都是各种钢制品。【铁丝形变后恢复能力差，也就是说形变稍大，就无法恢复原形状。而钢丝则在形变很大时，还可以保证恢复能力。。】 3.固体产生弹性，比如弹簧，气体产生弹性，比如气、枪。液体能产生弹性吗？【液体和气体都没有固定形状，在密闭空间中（比如玩具水枪和自行车内胎），液体很难压缩，气体很容易压缩。所以通常情况下，液体无弹性。特殊情况：在物体高速与液体相碰，因为时间非常短，液体来不及移走，并且很难压缩，此刻液体就像固体一样坚硬。高空跳入水中，对人而言，水面就和水泥地面一样效果。高速水流可以切割金属，效果等同于工具钢刀。】 观察： 1.如果有高压锅，比较高压锅放气和和气球放气的异同。 2.检查自制的铁丝弹簧，观察何时有弹性，何时无弹性。 3.给自行车车胎打气，检查满、半满情况下，骑车的感觉。路况较差的道路上更易体会。 4.f1赛道内侧，尤其是弯道附近，放满了轮胎外胎。为什么？ 5.体育中的蹦床比赛，观察比赛中运动员的动作和最后结束时动作的差别。 （本章完） ...