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阿基米德真的能撬起地球吗(阿基米德真的能撬起地球吗知乎)

阿基米德能撬起地球吗

记得几年前,我在给学生讲初中物理《杠杆》这节内容时,习惯性用阿基米德的豪言壮语进行导课:

“如果给我一个支点,一根足够长的硬棒,我就能撬动整个地球。”

话音刚落,就听见A同学在下面嚷嚷:“吹牛!到哪儿去找那么长的硬棒?”

“难道你没听出是‘如果’吗?”(我的语气里明显带有不耐烦的情绪。)

“那也撬不动!”A同学继续嚷嚷,但就是说不出理由。

阿基米德,那可是两千年前伟大的科学家,一个毛头小孩竟然也敢和他PK?为了给A同学一个下马威,我就顺势而为: “同学们,下去之后,我们大家都来想办法证明一下,阿基米德和A同学谁的观点成立?”

课后,我首先开始进行验证,没想到证明结果出人意料——阿基米德的豪言壮语虽然在理论上成立,但在实际中却不能成立。原因有以下几点:

第一,需要一根长得难以想象的杠杆。地球的质量为6×1024千克,设阿基米德的身体质量为60kg,两者之比是1023:1。如果阿基米德所用的杠杆阻力臂长1米,,则动力臂需长1023米,这样长的杠杆长度大约等于107光年(一光年指光在一年里走过的路程, 为365×24×3600×3.0×108m = 9.46×10 15米)!而银河系的直径大约只有十万光年,杠杆长度大约为银河系直径的一百倍,是无法找到的!(就算找到了,阿基米德用一辈子的时间从杠杆的始端也走不到杠杆的末端啊!)

第二,找不到合适的支点。宇宙间的天体都在不停地运动着,所以无法找到一个相对不动的支点。

第三,即使上面两个条件能够办到,阿基米德也撬不动地球。省力的机械必然费距离,按照以上第一点的假设,把地球举起1毫米,阿基米德必须在杠杆的动力臂一端,按下长约1020米长的一条弧。按照一秒钟按下一米的速度计算,需要3.17×1012年的时间。谁的寿命能有这么长呢?就算阿基米德一辈子都在按杠杆,用接近光速的速度奔跑(大约需要一万年),也不会把地球举起头发丝粗细的一段距离!

教师在教育学生时经常鼓励学生不要迷信权威,要敢于向权威挑战,可是事实上教师自身的思想无形之中却在受权威思想的束缚,在授课过程中,如果只在将别人的研究成果在头脑中不断进行复制,然后再不断“粘贴”给学生,那么教师和学生都成了知识的“搬运工”,缺乏质疑精神、求异精神。这样的课堂就像一潭死水,没有半点涟漪,永远不会有创新精神的诞生!事实证明:在课堂教学中,学生常常会提出独到的见解或新鲜的问题,迸发出思维的火花,给课堂增添异彩;有时学生对问题的分析理解,甚至优于教师预先设想的方案。每当课堂上有求异精神的火花闪烁时,教师千万不能因为自己知识的有限而避而不谈,一定要抓住这难能可贵的机会,师生之间及时进行互动。如果课堂应变措施特别得当,教学效果就会超出预先设定的目标,引起学生的共鸣。

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