软弱如何变坚强

软弱如何变坚强

我们在电影中可以看到这样的镜头:南非沙漠中，同盟国军队与德国军队正在激烈交战，士兵在沙漠中脚陷得很深，步履艰难，而隆隆的坦克却如履平地，与在马路上行驶比，速度一点也不受影响。

为什么重量小的人陷进沙漠里，而重达数十吨的坦克却没有陷进去，这是什么缘故?

还有，气功表演者赤膊上身，躺在布满尖钉的滚板上，然后再让助手站在表演者的身体上。一会儿在观众的喝彩声中表演者微笑着站起来，毫发未损。假如表演者躺在一颗尖钉子，钉子必将扎入身体。这又是什么原因?

通过比较发现，接触面越大的东西所产生的压力越分散，接触面越小压力越集中。为了比较压力分布的情况，我们把单位面积上的压力叫做压强。压力越集中，单位面积上的压力越大，压强也就越大;反之，压力越分散，压强越小。

比人重得多的坦克不会陷进沙漠，就是因为它的履带和沙漠接触的面积比人的脚大得多，它的压强小。

有的时候我们需要压强小，有时又需要压强大。怎么办?改变受力面积，使压力变化就行了。

这个原理，我们的祖先早就学会应用。50多万年前的北京猿人用石英岩打制了各种尖状石器，用于生产和狩猎;比这更早的云南省元谋人，也已经学会制造简单的尖状石器;直到现代，各种刀、斧、钉、针等利器，都是利用缩小受力面积的方法来加大压强。

一些初学物理的同学容易混淆压力与重量。当物体处于水平静止的情况下，压力等于重量。如果不是在水平面上，物体的压力或者大于本身的重量，或者小于本身的重量。

在我们的生活中常常会发生这样的情况，一条图画纸，用一只手捏着它的一端，纸条会垂下去，连自己本身的重量都支撑不了。如果把它弯成弧形，卡在两本书之间，它竟可以驮起两盒火柴。这说明，纸条能够承受多大重量，与它的形状有关系。

物体的形状影响着它能承受的外力，这是一条重要的力学原理。

我们的祖先很早就发现了拱形物体最能承受外来压力的这一性质，并且把它运用到建筑上去，创造了举世闻名的筑拱技术。

最古老、最杰出的拱形建筑物是我国的赵州桥。隋朝石匠李春，于公元616年在河北赵县城南洨河上，修筑了一座弧形的石桥，犹如跨在河上的长虹。在漫长的1300多年的岁月里，赵州桥经受了地震的摇撼，洪水的冲击，车马的压扎，仍然屹立在洨河之上。

赵州桥不但有个弧形的大拱，而且在桥肩上还有4个小洪。当山洪暴发时，小拱可以把洪水泄走。赵州桥坚固耐久的秘密正在拱上。

现在，建筑工程技术人员继承并发展了拱桥建筑的传统，创造了双曲拱桥。

双曲拱桥的外形同一般的空腹拱桥看上去没有什么区别，但是站在桥下一看，就会发现它的肚皮是凹的，其拱中有拱。南京长江大桥的公路引桥就是这种双曲拱桥。

科技工作者们还根据物体形状影响着它承受外力的原理，设计生产出不同形状的钢铁。

如塔式起重机、油田上的钻探井架，它们上边的钢材都是V形或L形，这种折起来的钢铁，就是大力士的骨骼——角钢。

把两个L形钢材组合在一起，就可以形成槽钢。槽钢是构成铁桥、汽车、拖拉机和一般机器的底架必不可少的。

还有，火车轮下的工字型钢轨，就是把两个槽钢背对背组合起来的。

火车是个庞然大物，钢轨的顶面必须有一定的宽度和厚度来承受压力。为了使钢轨稳定，钢轨的底面也应当有一定的宽度;另外，火车的铁轮上还有一个伸长的边，为了让带边的车轮正常转动，钢轨还要有一定的高度。只有工字型钢材能满足这3个条件，而且最节省钢材。

此外，还有一种丁字钢，又叫T型钢，也可以把它看成是两个角钢背对背结合到一起的。

固体有一定的压力和压强，那么液体和看不见的空气是否存在着惊人的压强呢?

有的。让我们来看一个例子。

1912年秋，当时世界上最大的远洋货轮“奥林匹克号”正在大海上航行。比它小得多的铁甲巡洋舰“豪克号”在距它100米左右的海面上与它并排疾驶。就在这时候，小军舰受到一种不可抗拒的巨大作用力，竟自己改变航向，不再听从舵手的操纵，不停地向巨轮靠近。横祸发生了，“豪克号”的船头把“奥林匹克号”的船舷撞了一个大洞。

为什么会发生这起撞船事故呢?这原来与流体的压强有关。

在“豪克号”和“奥林匹克号”并排向前航行时，它们之间形成了一条中间狭窄的水道，海水在其中相对于船向后迅速流动。两舰外侧的海水虽然也相对于船向后流动，但流速较慢，这样，两船外侧海水比内侧海水对船舷的压强大，因而使质量较少的铁甲舰“豪克号”向“奥林匹克号”靠近，于是发生了撞船事故。

关于空气有没有压力还有一个很有名的实验。

1666年的一天，德国马德堡传出一条新闻，市长、科学家葛利克要做关于空气压力的实验。

葛利克做了两个直径为37厘米的空心半球，合起来可以不漏气。其中一个半球上装有活门。他从这里接上抽筒，把球里的空气抽掉，再把活门关好，然后叫人在每个半球的环上各拴上8匹强壮的大马，叫它们各奔东西，把球拉开。

赶马的人用鞭子抽打着马，16匹马吃力地拉着。拉呀拉，突然“啪”的一声巨响，球被拉开了。葛利克又把两个半球合上，这次不再把空气抽走，结果他用手轻易地就把两个半球拉开了。

这就是著名的马德堡半球实验，它生动有力地证明了空气压力的存在。从此，人们终于相信我们身边的空气存在着压力了。后来人们经过计算得知，在海平面上，大气压力每平方厘米是1千克。就是说，指甲大的面积上压着1千克重量，一张报纸上的总压力就是4吨多。

那么，为什么房子没有被压倒，人的身体没有被压扁?还有……这是因为大气并不只有向下的压力，它是压向四面八方的。房子的墙壁、房顶周围到处都有压强，各个方向相互抵消了。人的处境也一样。

大气压是人类隐形的助手，许多事情都离不开它。比如:给自行车打气，通过打气筒的活塞，把大气压进车胎;往钢笔里灌墨水，得先把笔囊里的空气挤出去，然后一松手，墨水就进到笔囊里了。这是因为笔囊里空气少了，压强小了，外边的大气压就把墨水给压上去了。

我们的呼吸也要靠大气压。吸气的时候总是扩张胸腔，使肺里的气压降低，外边的大气压就把空气压进身体里了。人是离不开大气压的，半秒钟的失压人都难以生存。所以，宇宙飞船和航天飞机上都必须有密封座舱，座舱里要保持一定的大气压。

同时，大气压的变化还可以帮助我们预报天气情况。通常情况下，大气压慢慢升高，天气多半要转向晴天;如果气压慢慢降低，天气常常会变阴，空气会变得潮湿。

空气有如此惊人的压强，它有重量吗?

让我们用一个简单的小实验来回答这个问题。

把两个容积相等的气球充上气，分别在两个气球上贴上一条胶带使其平衡。然后用针在一个气球的胶带上戳个孔，放出里面的空气，结果放了气的一头翘起来了。这说明空气有重量。

可是直到20世纪初，人们还不这么认为。

1909年，飞机刚发明不久，飞行员成了社会上最受欢迎的人物，受到了人们的崇拜。

一天，一名法国飞行员驾驶飞机到英国去，途中飞机出了故障，迫降在一个小城附近。在一家饭店里，他立刻被人围住了。飞行员走后，一名商人想把飞行员呼吸过的空气买下来，然后作为纪念品高价卖出去。于是他把饭店的门窗都关上了。

女店主对商人说:“这间房子是100多立方米，每立方米的空气10块钱，就付我1000块钱吧!”

商人说:“不行，论重量，每千克空气给你10块钱吧!”

“你太狡猾了，空气哪有重量?这等于把房子里的空气送给你啦!”女店主大叫。

商人设法把房间里的空气抽出，万万没有想到空气是有重量的，而且每立方米空气的重量竟是1．29千克。经过计算，这间100多立方米的房间，空气重量约是129千克。商人无可奈何，只好付给店主1290块钱才把空气买走。他结果多花了290块钱。