《我们的1654》第1035/1038页
事实上说明了一点，天下没有免费的午餐，总是要付出代价。用小的力来移动大重量的物体，代价就是移动距离小。用大的力来移动小重量的物体，效果就是可以移动更大的距离。
生活中的杠杆：
确定以下工具的支撑点和两个用力点
1.啤酒开瓶器，
2.剪刀
3.菜市场里面老式的秤。（包括台秤）
4.筷子
观察家里面的各种工具，确定有哪些是使用杠杆原理。并找出支撑点和用力点，并分类为图2.ABC中的哪一种。
古代的军事应用：
1.美洲人使用的标枪投掷器，阿塔阿塔。
由一根木棒和绳索组成，类似于老式赶马车的鞭子。使用时，人握住木棒的下端，标枪卡在绳索末端的卡子中，用力向前挥动木棒，标枪在最高速时脱离卡子。3万年前的猎人就使用这种方式狩猎。500年以前，在现墨西哥曾存在古代文明阿兹特克，这种投掷器就是其武器之一，标枪可投掷250米。
在体育比赛中，标枪投掷时，运动员的胳膊就相当于标枪投掷器的绳索，躯干相当于木棒。这种情况下的投掷记录可达100米。
比较可发现，使用投掷器，杠杆效果很明显，投掷距离增加了1.5倍。
2.配重式投石器，回回炮
右边是配重，一般是大量石块。左边是待投掷东西，可以是大型石块（破坏防守工事，城墙）、燃烧物、毒药、污染物（动物尸体，用于制造瘟疫，14世纪蒙古人使用这种方法导致鼠疫流行）。由欧洲经伊斯兰地区传入中国，故称之为回回炮。蒙古人在灭亡中国时，使用这种武器进行攻城。攻击距离一般和杠杆长度成正比，大型的攻击距离可以到300米以上。
思考：
1.在什么情况下杠杆无法使用？【当木棒断裂时，杠杆就无法使用。所以木棒要足够结实。支撑点也必须有足够承受能力。】
2.木棒在那个地方的受力是最大的？【杠杆在使用时，木棒不同区域的受力不同，当支撑点在木棒内部区域时，支撑点处的受力最大。当支撑点在木棒端点时，木棒内部的受力点处受力最大。】
观察：
1．在有条件的情况下，观察老式的秤。看秤杆的粗细有什么变化，并思考为什么。
2．用一次性筷子夹物品，每次都比上一次物品重，当筷子断裂时，观察筷子在何处断裂。
3．在有条件的情况下，观察载重卡车车厢下面的承重梁是什么形状，思考为什么。
4.乒乓球和羽毛球，需要发力时都是手腕用力，这样打出去的球速度才快。
5.人的身体充满了各种杠杆。仰卧起坐，腹肌带动上半躯干运动，组成杠杆系统。后蹬跑，跟腱和脚掌、大腿肌肉和膝盖都组成了杠杆系统。咀嚼时，感受下颌的杠杆系统。仔细观察身体，究竟有多少杠杆系统。
6.双截棍，和长棍、阿塔阿塔相比较，看看区别。少年大卫的武器，牧羊人投石子的装置，和赶马车人的鞭子的区别。
全书读完后，尝试一下问题：
1.在杠杆计算时，忽略的木棒的重量。实际计算时，木棒的重量也要考虑在内，在图3.A中，木棒每米重10斤，左边放置400斤物品，右边要放置多少斤才能撬动？
2.如果支撑点支撑不住会发生什么情况？比如在图3.A中，支撑点为大块的干土。左边放置400斤物品（忽略木棒重量），在右边开始慢慢增加物品重量，当物品重量增加到50斤时，支撑的干土开始破碎。此刻，杠杆效果由图2.A变成了图2.B的模式，那么干土受力为多少？
3.杠杆的组合，如何使用2个杠杆，使用100斤向上支撑力来撑住2500斤的物品？
4.图3.A和3.B中，支撑点受力分别为多少？（有条件的情况下，观察老式秤使用情况，并观察支撑点的使用状况）
5.考虑木棒重量，每米10斤。那么问题3中的组合杠杆，需要多少斤支撑力才能撑住2500斤？
梅乐芝经理的科普文章（二）
第2节弹性
橡皮筋比较常见，拉开就能感觉到它的收缩力，拉得越开，收缩力越大。弹簧，是另外一种使用很频繁的工具，也有同样效果。
物体形状发生变化，有一种恢复原形状的趋势，而这种趋势的表现就是弹性。衡量弹性的大小就是弹性力。
英国人胡可给出了以他名字命名关于弹性的定理，弹性力的大小和形变成比例关系。
日常生活中，大量存在着弹性的使用。从玩具到乐器，无所不在。因为物体的形变可以有很多形式，对应弹性也表现为很多种形式。以弹簧为例，沿着弹簧的纵向，拉伸或压缩，就产生相应的拉力或弹力。将弹簧扳成弓形，则产生侧向的弯力。像开锁一样扭弹簧，则产生扭力。这些力，都是以恢复原形状的作用方向命名，都可以统一命名为弹性力。
特别的弹簧：空气，可以大幅度压缩在密闭的空间。当气体压缩后，产生弹力。
生活中出现的弹性：
1.简易弹簧秤
2.席梦思床垫
3.锁
4.发卡
观察生活中出现的各种弹性，并分析对应的弹力是何种情况。
有条件的情况下，尝试使用细铁丝制作弹簧。在一根圆棒上（比如擀面杖、竹竿，最好是一端稍粗，一端稍细，方便取下铁丝），用细铁丝均匀缠绕，固定较长时间后取下。检验这个弹簧，在什么情况下，可以有效产生弹力，在什么情况下，失去弹性。
弹性的应用非常早，在狩猎时代，标枪和弓箭是史前时代的最强有力工具，人类借助这些工具配合陷阱，可以战胜力量和速度远胜人类的猛兽。
古代的军事应用：
1.弓箭
弓臂是由弹性好的材料制作，弓拉开后弓臂产生极大的弹力，由弓弦将力传至箭上，使箭获得很大的发射速度。
弩是弓的变形，有箭的导向板和弦的卡座，由扳机决定发射与否。
弓的优点：在单位时间内，弓可以射出更多的箭，弓的个头可以做的较小（反曲弓），便于携带，操作便利、灵活，对箭的要求低。更适合地形复杂的丛林、快速移动的骑兵。
弓的缺陷：弓全凭操作者的臂力，在持续发射30只左右后，弓箭手力气基本耗尽。射击的准确度完全依赖操作者的感觉，要对弓箭手进行长期训练才能合格。
整体而言，对器具的要求低，对操作者的要求高，适合游牧部落使用。
弩的优点：操作人员稍做培训即可使用，可以使用腰部力量和腿部力量增加上弦，精度高，威力大。可以小型化作为一次性攻击武器，大型化可以攻击工事、营地。（秦-明.蹶张弩、腰开弩，三国.连弩，唐.床弩，宋.神臂弓）。
弩的缺点：射速慢，对箭的加工精度要求高。本身较大，运输条件要求高，后勤压力大。对器具的要求很高，对操作者的要求低，从制作到维护，文明程度高才能大规模制作使用。（特例：连弩可以持续发射，是古代版的冲锋枪。但威力相对小，对箭的加工精度要求很高。）
2.投石器
原理和捕鼠器相同。通常的捕鼠器是由扭力弹簧组成，诱饵触动扳机。投石器依靠扭绞绳索产生力量弹射。弹射杆平时是直立的，杆的顶端是装弹丸的开口容器，杆的下端插在一根扭绞得很紧的水平绳索里。弹射时，先用绞盘将弹射杆拉至接近水平的位置，容器内放进弹丸。松开绞盘绳索时，弹射杆恢复到垂直位置将弹丸射出。
类似装置有：古希腊投石车、三国霹雳车、北宋旋风炮。自宋开始，火药开始进入军事领域，于是投掷火药包，称之为霹雳炮。并且开始出现原始的火、枪，由火药产生推动力来发生弹丸，称之为突火、枪。砲逐渐过渡到炮。在明时期，神机营就是专业火器营。
思考：
1.物体形变后，什么情况下，不产生弹性？【当物体形变后，无恢复原形状的趋势时，将不产生弹性。比如土块。】
2.铁丝和钢丝的成分主要都是钢，但钢弹性比铁好，实际使用的弹簧都是各种钢制品。【铁丝形变后恢复能力差，也就是说形变稍大，就无法恢复原形状。而钢丝则在形变很大时，还可以保证恢复能力。。】
3.固体产生弹性，比如弹簧，气体产生弹性，比如气、枪。液体能产生弹性吗？【液体和气体都没有固定形状，在密闭空间中（比如玩具水枪和自行车内胎），液体很难压缩，气体很容易压缩。所以通常情况下，液体无弹性。特殊情况：在物体高速与液体相碰，因为时间非常短，液体来不及移走，并且很难压缩，此刻液体就像固体一样坚硬。高空跳入水中，对人而言，水面就和水泥地面一样效果。高速水流可以切割金属，效果等同于工具钢刀。】
观察：
1.如果有高压锅，比较高压锅放气和和气球放气的异同。
2.检查自制的铁丝弹簧，观察何时有弹性，何时无弹性。
3.给自行车车胎打气，检查满、半满情况下，骑车的感觉。路况较差的道路上更易体会。
4.F1赛道内侧，尤其是弯道附近，放满了轮胎外胎。为什么？
5.体育中的蹦床比赛，观察比赛中运动员的动作和最后结束时动作的差别。