第六十二章 力学基石·力矩功
雪后初霁,金色的阳光洒在覆雪的悬巢城上,折射出万千晶莹。格物院主讲堂内,暖意融融,巨大的火塘驱散了冬日的最后一丝寒意。连续数日的“定名之会”,已为热学奠定了“温”、“热”、“燃点”三块基石,族人看待火焰与寒冷的目光,已悄然不同,多了几分探究与量度的意味。
然而,昊并未让众人沉溺于单一领域的欣喜。知识的疆域,如同这雪后初晴的天地,广袤无垠,需步步开拓。这一日,他将众人的视线,重新拉回到那已然改变华胥国面貌的力量之源——力学。
讲堂内,气氛比往日更为庄重。不仅三祖与核心学子在列,更有许多参与了投石机制造、滑轮组应用的一线工匠被特意邀请而来。他们带着满手的老茧与风霜之色,眼中却闪烁着与学子们无异的求知光芒。讲坛一侧,那由老子亲赐、道韵流转的“惯性”二字,在冬日暖阳的映照下,仿佛也多了几分沉静的力量。
昊依旧是一身朴素的青衫,静立坛上,气息渊深,目光温润地扫过台下。他没有急于开口,而是轻轻一挥手。
霎时间,讲堂中央的空地上,灵气汇聚,光影交织,迅速凝实。一具缩小但结构精准的投石机模型赫然出现,那扬起的抛竿,沉重的配重,无不栩栩如生。紧接着,旁边又浮现一组清晰的滑轮组影像,定滑轮固定于虚空,动滑轮下悬挂重物,绳索缠绕,机理分明。最后,甚至还有一段倾斜的坡面,一辆简陋的木质小车置于其上。
这三样事物,正是近来改变华胥国力量格局的核心造物,此刻被昊以神通具现,立刻吸引了所有人的目光。工匠们感到亲切,学子们则意识到,圣师今日,恐要将之前的实践,进行一次更深层次的提炼。
“近日,”昊的声音打破了沉寂,如清泉流淌,沁人心脾,“投石机显威,滑轮组建功,斜面运物亦初见成效。此皆赖尔等勇于实践,勤于探索之功。”
他先肯定了众人的努力,随即话锋一转,指向那投石机模型:“然,吾等可曾深思,此投石机,何以能以小力配重,抛出千钧巨石?其威力之源,究竟何在?”
台下微微骚动。这个问题,看似简单,却直指核心。有参与调试的工匠试图回答:“是……是因为那长杆子?还有沉重的石头(配重)?”
“然也,亦不尽然。”昊微微颔首,又轻轻摇头。他引动幻象,投石机的抛竿上,浮现出几个光点,“关键,在于‘力’之运用,更在于‘力’与‘杆’之配合。”
他指着抛竿尾端与配重连接处:“此处,配重下坠,施加以‘力’。”一个代表“力”的箭头符号出现在那里。
又指着抛竿围绕转动的轴心:“此处,是为‘支点’。”
最后指向抛竿前端,石弹放置处:“此处,巨石被抛出,是为‘重点’。”
“此三要素,‘力’、‘支点’、‘重点’,乃杠杆之基础。”昊回顾着之前引入的概念,随即,他的手指在从支点到力点,以及从支点到重点的虚拟连线上划过,“然,杠杆之效,强弱之分,并非仅由‘力’之大小决定,更与这两段距离息息相关!”
他刻意停顿,让众人消化。随即,真元再动,空中浮现出两根长度、粗细完全相同的木棍,支点都在正中。但在第一根木棍的力点处,施加了一个较小的力;在第二根木棍的力点处,施加了一个较大的力。结果,第一根木棍勉强撬动重点的重物,第二根则轻松撬起。
“看,力大,则效着,此乃常理。”昊道。接着,幻象变化,两根木棍,支点依旧居中,施加的力大小相同。但第一根木棍的力臂(支点到力点)较短,第二根的力臂较长。结果,力臂短者,撬动重物艰难;力臂长者,却轻松将重物挑起!
“再看!”昊的声音带着一种揭示真理的力度,“力相同,然力臂长短不同,其效果,天差地别!”
这一幕,让所有参与过投石机调试的工匠,尤其是有巢氏,浑身剧震!有巢氏那双布满老茧、惯于摩挲木石的手,不自觉地紧紧握起。他脑海中瞬间闪过无数次调试的场景——移动支点,增长力臂,射程暴增!原来如此!原来那看似简单的距离移动,背后竟是如此决定性的规律!“力臂……力臂!”他心中狂呼,以往那些凭借经验摸索的感觉,此刻终于找到了清晰的理论支撑,一种豁然贯通的感觉让他激动得几乎颤抖。他立刻从怀中掏出随身携带的炭笔和一块柔韧的树皮,不顾场合地开始勾画起来,在自己的设计稿上疯狂标注着力臂、重点、支点。
昊将众人的反应尽收眼底,知道火候已到,他朗声宣布:“故,吾等可定义:此‘力’与‘力臂’之乘积,即为‘力’之转动效应之量度——称之为‘矩’,亦可称‘力矩’!”
“力矩!”学子们跟着念诵,迅速记录。这个全新的、精准的概念,取代了以往模糊的“劲儿”或“杠杆效果”,为力量的转动效应,赋予了可以计算和比较的标尺。
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