火柴大力士

魔力科學(xué)小實(shí)驗(yàn)

一根火柴的力量有多大？

只需輕輕一折便斷成兩截，這是毋庸置疑的答案！

然而，同樣是一根火柴，如果將它和另外兩根火柴組成一定的結(jié)構(gòu)，那么這根火柴所產(chǎn)生的力量便足以令人刮目相看——成功地吊起了三瓶礦泉水，而且一次成功，屢試不爽。

你知道這是如何實(shí)現(xiàn)的嗎？

帶子1根、火柴3根、礦泉水3瓶、棉線若干。

1 用帶子系緊其中一瓶礦泉水，并將其懸掛在桌沿的一根火柴之上，用重物壓住火柴。

2 用第二根火柴撐開(kāi)帶子，使帶子呈張緊狀態(tài)。

3 用第三根火柴置于第二根火柴的中間位置，頂住第一根火柴的端頭位置。最后，輕輕移開(kāi)重物。

此時(shí)，如果移開(kāi)重物，懸吊的礦泉水瓶還能安然無(wú)恙嗎？

輕輕地移除重物，奇跡出現(xiàn)了水瓶依舊穩(wěn)穩(wěn)地懸掛在桌沿的火柴上。增加礦泉水瓶的數(shù)量之后，水瓶不僅沒(méi)有掉落，而且整個(gè)懸掛結(jié)構(gòu)反而更加穩(wěn)定了。

作用于物體上的所有力的集合稱為力系。物體在力系的作用下保持平衡狀態(tài)時(shí)，此力系稱為平衡力系。

撐開(kāi)的帶子給第二根火柴提供了足夠的擠壓力，保證了帶子與這根火柴之間的摩擦力，從而可以為第三根火柴提供穩(wěn)固的支撐點(diǎn)。此時(shí)，第三根火柴為第一根火柴提供了支撐力，加上桌子給第一根火柴提供的支撐力，與水瓶受到的重力共同組成一個(gè)平衡力系，因此水瓶不會(huì)掉下去。

平衡力系在生活中的應(yīng)用

平衡力系常被應(yīng)用在建筑學(xué)上，特別是在工廠廠房的建設(shè)中。因?yàn)閺S房的結(jié)構(gòu)需要在承受自重、吊車、風(fēng)、積雪等荷載作用的同時(shí)保持堅(jiān)固不壞，所以整體結(jié)構(gòu)要分外結(jié)實(shí)、穩(wěn)定。