定滑轮是一种简单的力学装置。
一个可绕固定轴转的轮子,上面绕过一根绳子,这就构成了一个定滑轮。它的作用是:改变力的方向。
这看起来是家喻户晓的初中物理知识吧?
但今天,一个读初二的小朋友带来了一个有趣的问题。
他先问:“滑轮”这两个字,到底是说它的表面很滑,还是说它是一个转得很顺滑的轮子?
我:废话,当然是后者啊!滑轮必然是一个可以转的轮子嘛,而且转轴处抹了油,转起来很爽滑呀。
他又问:既然滑轮的作用只是改变力的方向,那它能不能转无所谓啊!即使是没有轴又何妨?
我:此话怎讲,如果它不能转,那你怎么拉得动?
他说:只要在它表面抹上油,绳子和滑轮之间就能足够光滑,那就能拉动了啊!
我:按你的意思,滑轮还真的不需要轮子了,只要随便拿一个表面滑溜的东西来替代就行了!
他:对啊,我就是这个意思!
我:哦,对啊!?但是——
我欲言又止,对啊!他说的似乎是对的。
我沉思片刻说:嗯,我知道了!
我继续:若轮子表面完全光滑,那可用任何物体替代轮子,都可改变力的方向。但是!你知道吗?要做到光滑很难啊!尤其在实际中,本来随便一个轮子就行,现在你还要想办法让它表面很滑,这个代价很大吧?
他有点迫不及待:那你说滑轮转得很爽滑,轴那里不也需要做到很光滑吗?这代价难道就很小?
我:哦,这个问题,让我先想想。
见我陷入沉思,他在一旁没停:难道是因为表面积较大,比较费润滑油?
呃,这家伙真是步步紧逼啊!我得换个角度对付他才行。