问题
问答题
希腊科学家阿基米德发现杠杆原理后,发出了“给我支点,我可以撬动地球”的豪言壮语.假如阿基米德在杠杆的一端施加600N的力,要搬动质量为6.0×1024kg的地球,那么长臂的长应是短臂长的多少倍?如果要把地球撬起1cm,长臂的一端要按下多长距离?假如我们以光速向下按,要按多少年?(做完该题,你有何启示?)
答案
地球的重力是阻力
G=mg=6.0×1024kg×10N/kg=6.0×1025N
根据杠杆平衡条件可得
F×L1=G×L2
600N×L1=6.0×1025N×L2
则:
L1 |
L2 |
6.0×1025N |
600N |
1×1023 |
1 |
动力臂是阻力臂的1×1023倍
又因为:
L1 |
L2 |
S1 |
S2 |
所以:S1=
L1 |
L2 |
因为:1光年=3×108m/s×(365×12×30×24×3600s)=3.4×1018m
要按多少年:n=
S1 |
3×108m/s |
1×1021m |
3×108m |
1 |
3 |
答:长臂的一端要按下 3.4×1018m,假如我们以光速向下按,要按10.6万年,由此可知阿基米德的想法不能实现.