第二章力学趣话 看过武术表演的人都不禁要问，武林高手们的超群技艺有什么诀窍吗？ 有的，实际上武术就是力学的具体运用，而力学是一门专讲力和运动的学问。 武林大师们可以说都是力学专家，因为他们表演的武术动作就运用了力学原 理。 力可以表现为令人惊奇的硬气功，也就是利用了看不见的重力或压力。 无论力采取什么形式，是推，是拉，或是撞，力都可以用来为你服务，而并 不与你作对。在武术运动中，双方拚搏时，力往往并不用在与对方针锋相对 的斗争中，而是巧妙地把对手的力岔开，甚至“以子之矛攻子之盾”，使对 手自己打自己。武术中有一些最精彩的动作并不费多大力气，而不过是力的 巧妙的运用。 当两个力的大小相等方向相反时，它们相互平衡，合力为零。如两个势 均力敌的队进行拔河比赛时，出现难解难分的僵持局面，就属于这种情况。 不相等的力可以从不同的方向作用于同一物体而产生意想不到的效果，武术 中有很多秘诀都在于此。武术运动员常常能出其不意地让对手摔个大跟头也 就是这个原因。 我们在这一章里讲的虽然不是武术，但都是如何巧妙地运用一些力学原 理所做的游戏。这些道理适用于武术，也适用于日常生活。 游戏十一你能把两个拳头放在一起而保持不动吗？ 用这个游戏可以和力气比你大的人开个小小的玩笑。方法简单极了，请 你的对手把两臂向前伸直，两手握拳，一个拳头放在另一个上面。你的任务 就是把两个叠在一起的拳头分开，要是分不开，对手就赢了。 你也许以为对方力气大，很难分开。其实，这简单得如同儿戏，你只需 用两个指头迅速地把对方的手背往两边一拨，拳头就轻而易举地分开了。（如 果这个办法不灵，检查一下对方是否在捣鬼，比如用上面的拳头握住下面拳 头的大拇指。) 这个游戏妙就妙在对方越是使劲把拳头并在一起，你就越容易把它们分 开，所以别忘了叫对手使劲。 为了使双拳保持并在一起的位置，对方必须在上下方向用力，几乎没有 往左右两边用力，而你的进攻正是从左右两边发起的。你手指的作用力与对 手的力来自不同的方向，所以你的手指用力虽然不大，却能发挥明显的作用。 游戏十二你能折断一根火柴吗？ 取一根火柴棍放在中指第一个关节的背上，用食指和无名指向下压的力 和中指向上抬的力，你能把火柴折断吗？折不断？再换个姿势试试看：用中 指往下压，食指和无名指往上抬，还是折不断吗？（注意：这个游戏一般适 用于少年朋友玩，玩的时候不能让拇指和小指来帮忙，也不能把手放在桌子 上使劲，否则就算犯规。) 这样做，为什么连一根小小的火柴棍也折不断呢？这是因为，从力学的 角度来说，你的手指并未处于有利地位。我们知道，杠杆是一种有用的简单
第二章 力学趣话 看过武术表演的人都不禁要问，武林高手们的超群技艺有什么诀窍吗？ 有的，实际上武术就是力学的具体运用，而力学是一门专讲力和运动的学问。 武林大师们可以说都是力学专家，因为他们表演的武术动作就运用了力学原 理。 力可以表现为令人惊奇的硬气功，也就是利用了看不见的重力或压力。 无论力采取什么形式，是推，是拉，或是撞，力都可以用来为你服务，而并 不与你作对。在武术运动中，双方拚搏时，力往往并不用在与对方针锋相对 的斗争中，而是巧妙地把对手的力岔开，甚至“以子之矛攻子之盾”，使对 手自己打自己。武术中有一些最精彩的动作并不费多大力气，而不过是力的 巧妙的运用。 当两个力的大小相等方向相反时，它们相互平衡，合力为零。如两个势 均力敌的队进行拔河比赛时，出现难解难分的僵持局面，就属于这种情况。 不相等的力可以从不同的方向作用于同一物体而产生意想不到的效果，武术 中有很多秘诀都在于此。武术运动员常常能出其不意地让对手摔个大跟头也 就是这个原因。 我们在这一章里讲的虽然不是武术，但都是如何巧妙地运用一些力学原 理所做的游戏。这些道理适用于武术，也适用于日常生活。 游戏十一 你能把两个拳头放在一起而保持不动吗？ 用这个游戏可以和力气比你大的人开个小小的玩笑。方法简单极了，请 你的对手把两臂向前伸直，两手握拳，一个拳头放在另一个上面。你的任务 就是把两个叠在一起的拳头分开，要是分不开，对手就赢了。 你也许以为对方力气大，很难分开。其实，这简单得如同儿戏，你只需 用两个指头迅速地把对方的手背往两边一拨，拳头就轻而易举地分开了。（如 果这个办法不灵，检查一下对方是否在捣鬼，比如用上面的拳头握住下面拳 头的大拇指。） 这个游戏妙就妙在对方越是使劲把拳头并在一起，你就越容易把它们分 开，所以别忘了叫对手使劲。 为了使双拳保持并在一起的位置，对方必须在上下方向用力，几乎没有 往左右两边用力，而你的进攻正是从左右两边发起的。你手指的作用力与对 手的力来自不同的方向，所以你的手指用力虽然不大，却能发挥明显的作用。 游戏十二 你能折断一根火柴吗？ 取一根火柴棍放在中指第一个关节的背上，用食指和无名指向下压的力 和中指向上抬的力，你能把火柴折断吗？折不断？再换个姿势试试看：用中 指往下压，食指和无名指往上抬，还是折不断吗？（注意：这个游戏一般适 用于少年朋友玩，玩的时候不能让拇指和小指来帮忙，也不能把手放在桌子 上使劲，否则就算犯规。） 这样做，为什么连一根小小的火柴棍也折不断呢？这是因为，从力学的 角度来说，你的手指并未处于有利地位。我们知道，杠杆是一种有用的简单
机械，用得适当，可以省力。手指头也可以当作杠杆来用。杠杆是一个能绕 固定点转动的杆。杆转动时，固定点叫支点，加力的一点叫力点，克服阻力 的一点叫重点。支点到力点间的距离叫力臂（也叫动力臂），支点到重点间 的距离叫重臂（也叫阻力臂）。改变三点的两段距离的比率，可以改变力的 大小。支点在中间的杠杆如天平、剪刀，重点在中间的杠杆如铡刀，力点在 中间的杠杆如镊子。重臂比力臂短的时候，我们觉得比较省力，这就是为什 么我们可以用撬杠轻而易举地拔起钉进木头的钉子的缘故。当阻力臂比较长 的时候，我们就觉得拔起钉子很费力。 按上面的方法折断火柴棍，支点就在手指关节与手掌的连接处。当你在 这么远的距离施加力的时候，手指的力气太小，还不足以折断火柴。但是如 果你把火柴移到靠近手掌的指关节，你会发现火柴很容易就被折断了，因为 这时候手指头构成的这个杠杆已经有足够的力了。 游戏十三三人抵挡不过一人。 这是一个四人游戏。找一根长棍或竹竿，再用纸做一个靶子放在地上。 三人握住棍子，把棍子竖着举起，一端对准纸靶子，保持50厘米的距离。另 一个人趴在地上，手掌对着棍子的下方。现在各就各位：手握棍子的三个人 齐心协力直捣靶心；趴在地上的那个人在其他三人使劲时，把棍子轻轻往旁 边推。最后谁赢了呢？是握棍子的那三个人吗？不是。他们三个人不管怎么 使劲，也抵不过趴在地上的那个人，劲用得再大也无法使棍子头碰到靶子， 不信你试试。 这个游戏说明不同方向的力各自起着不同的作用。把棍子往旁边推的力 和把棍子往下捣的力是相互独立的。趴在地上的人用的力的方向与其他三个 人用的力的方向并非相反，也不在同一条直线上，所以他只要轻轻地一推就 能使棍子远离目标。而其他三人使多大的劲，也无法达到目标。 游戏十四你能把对手推得往后退吗？ 双手拿一根棍子，手臂伸直，握棍的手臂与肩膀一样宽。另一个人握住 棍子的中部，均匀地用力向前推你，他能把你向后推倒吗？ 要想叫对手无法把你推得向后退一步，关键是你要改变对手用力的方 向。做到这一点你得使胳膊肘子向外，略微向上用点力来抵消对手的力。对 手所用的力本来想把你往后推，现在却作用到你的手臂上而朝上了，因此无 法把你推得向后退。 注意：这个游戏要想取胜你得掌握好时机，要事先练习练习，使你的动 作恰到好处。 下面还有一则类似的游戏。 游戏十五你能把对手推倒吗？ 双手平拿一根棍子，拇指朝上，手握棍子中间，当中留出33厘米左右的 距离。另一个人握住棍子的两头，看他能把你推倒吗？ 当对手的双手向前用力时，你就把棍子向上抬，这样就使推力偏移了方
机械，用得适当，可以省力。手指头也可以当作杠杆来用。杠杆是一个能绕 固定点转动的杆。杆转动时，固定点叫支点，加力的一点叫力点，克服阻力 的一点叫重点。支点到力点间的距离叫力臂（也叫动力臂），支点到重点间 的距离叫重臂（也叫阻力臂）。改变三点的两段距离的比率，可以改变力的 大小。支点在中间的杠杆如天平、剪刀，重点在中间的杠杆如铡刀，力点在 中间的杠杆如镊子。重臂比力臂短的时候，我们觉得比较省力，这就是为什 么我们可以用撬杠轻而易举地拔起钉进木头的钉子的缘故。当阻力臂比较长 的时候，我们就觉得拔起钉子很费力。 按上面的方法折断火柴棍，支点就在手指关节与手掌的连接处。当你在 这么远的距离施加力的时候，手指的力气太小，还不足以折断火柴。但是如 果你把火柴移到靠近手掌的指关节，你会发现火柴很容易就被折断了，因为 这时候手指头构成的这个杠杆已经有足够的力了。 游戏十三 三人抵挡不过一人。 这是一个四人游戏。找一根长棍或竹竿，再用纸做一个靶子放在地上。 三人握住棍子，把棍子竖着举起，一端对准纸靶子，保持 50 厘米的距离。另 一个人趴在地上，手掌对着棍子的下方。现在各就各位：手握棍子的三个人 齐心协力直捣靶心；趴在地上的那个人在其他三人使劲时，把棍子轻轻往旁 边推。最后谁赢了呢？是握棍子的那三个人吗？不是。他们三个人不管怎么 使劲，也抵不过趴在地上的那个人，劲用得再大也无法使棍子头碰到靶子， 不信你试试。 这个游戏说明不同方向的力各自起着不同的作用。把棍子往旁边推的力 和把棍子往下捣的力是相互独立的。趴在地上的人用的力的方向与其他三个 人用的力的方向并非相反，也不在同一条直线上，所以他只要轻轻地一推就 能使棍子远离目标。而其他三人使多大的劲，也无法达到目标。 游戏十四 你能把对手推得往后退吗？ 双手拿一根棍子，手臂伸直，握棍的手臂与肩膀一样宽。另一个人握住 棍子的中部，均匀地用力向前推你，他能把你向后推倒吗？ 要想叫对手无法把你推得向后退一步，关键是你要改变对手用力的方 向。做到这一点你得使胳膊肘子向外，略微向上用点力来抵消对手的力。对 手所用的力本来想把你往后推，现在却作用到你的手臂上而朝上了，因此无 法把你推得向后退。 注意：这个游戏要想取胜你得掌握好时机，要事先练习练习，使你的动 作恰到好处。 下面还有一则类似的游戏。 游戏十五 你能把对手推倒吗？ 双手平拿一根棍子，拇指朝上，手握棍子中间，当中留出 33 厘米左右的 距离。另一个人握住棍子的两头，看他能把你推倒吗？ 当对手的双手向前用力时，你就把棍子向上抬，这样就使推力偏移了方
向，对手也就不可能把你推倒。手握棍子的当中或两头都可以，掌握这个诀 窍你准赢。 游戏十六你能把一层薄纸捅穿吗？ 取一张面巾纸（薄而软的餐巾纸、卫生纸也可以），一个硬纸做的圆筒 (如装羽毛球或蜡纸的圆纸筒)，一根橡皮筋，一根棍子，再找一些沙子（用 盐代替也可以)。用面巾纸包住圆纸筒的一头，用橡皮筋把纸固定。往圆筒 中倒入8厘米左右高的沙子。现在一切准备好了，一手握圆纸筒，另一手握 住棍子，把棍子插入装沙子的圆筒里，然后使劲，你能把封在另一头的面巾 纸弄破吗？ 面巾纸那么薄，用棍子往沙子里使劲桶时，还能不把薄纸弄破吗？实际 上你是弄不破的。这是因为你用在棍子上的力没有全部传到面巾纸上去。由 于沙粒之间有许许多多微小的空隙，当你把棍子往沙里捅时，沙粒彼此相互 碰撞，把力传到了其他方向。沙子受到了一部分作用力，并把剩余部分的力 分散开来了，这样力就被分散到整个圆筒的各个表面，只有很小很小一部分 力到达面巾纸上。因此你使多大的劲，也无法用棍子把薄纸弄穿。 多少世纪以来，战场上人们一直用沙袋来阻挡高速飞来的枪弹，就是巧 妙地运用了这条自然规律。 游戏十七你能把一张纸撕成三片吗？ 把一张纸折成三等分，打开后沿折缝剪开或撕开，但不要完全剪断，留 出3.3厘米左右的地方连在一起。双手各拿住这张纸的上方相连处的一端， 你能一次把这张纸撕成三片吗？ 你的力气再大也无法做到这一点。这是因为纸和其他材料一样，都是在 最薄弱的地方受力，纸上的两个剪口就是受力点。虽然两个剪口看来似乎完 全一样，但实际上是不可能剪得完全一样的。当你把纸向两边拉时，两个剪 口中较为薄弱的那个剪口首先受力开裂了，使得这一处地方更为薄弱，再加 一点力都会直接用到这一点上，直到剪口完全断开。所以一次把一张纸撕成 三片是不可能的。 游戏十八你能在纸手帕上撕出两个相互垂直的口子吗？ 取一张纸手帕，如果从上到下先撕出一个成直线的口子，你能再从左到 右撕出一个与刚才的直线垂直的另一个口子吗？ 纸手帕是在金属网上制成的，形成了纸手帕上朝一个方向的纹路，而另 外的方向上则没有这种连续的平行纹路。 我们知道，力总是作用在最薄弱的地方，纸手帕上的平行纹路比另外的 地方薄一些，所以当你顺着纸的纹路撕纸的时候，纸就沿着金属网形成的纹 路裂开，成一条直线；相反，当你不顺着纹路撕，哪里是薄弱点，纸就在哪 里裂开，这样就形成了一个不规则的裂口，所以无论如何也撕不出与刚才那 条直线相垂直的裂口。游戏十九两个人抬着你胳膊肘子，能把你抬起来吗？
向，对手也就不可能把你推倒。手握棍子的当中或两头都可以，掌握这个诀 窍你准赢。 游戏十六 你能把一层薄纸捅穿吗？ 取一张面巾纸（薄而软的餐巾纸、卫生纸也可以），一个硬纸做的圆筒 （如装羽毛球或蜡纸的圆纸筒），一根橡皮筋，一根棍子，再找一些沙子（用 盐代替也可以）。用面巾纸包住圆纸筒的一头，用橡皮筋把纸固定。往圆筒 中倒入 8 厘米左右高的沙子。现在一切准备好了，一手握圆纸筒，另一手握 住棍子，把棍子插入装沙子的圆筒里，然后使劲，你能把封在另一头的面巾 纸弄破吗？ 面巾纸那么薄，用棍子往沙子里使劲捅时，还能不把薄纸弄破吗？实际 上你是弄不破的。这是因为你用在棍子上的力没有全部传到面巾纸上去。由 于沙粒之间有许许多多微小的空隙，当你把棍子往沙里捅时，沙粒彼此相互 碰撞，把力传到了其他方向。沙子受到了一部分作用力，并把剩余部分的力 分散开来了，这样力就被分散到整个圆筒的各个表面，只有很小很小一部分 力到达面巾纸上。因此你使多大的劲，也无法用棍子把薄纸弄穿。 多少世纪以来，战场上人们一直用沙袋来阻挡高速飞来的枪弹，就是巧 妙地运用了这条自然规律。 游戏十七 你能把一张纸撕成三片吗？ 把一张纸折成三等分，打开后沿折缝剪开或撕开，但不要完全剪断，留 出 3.3 厘米左右的地方连在一起。双手各拿住这张纸的上方相连处的一端， 你能一次把这张纸撕成三片吗？ 你的力气再大也无法做到这一点。这是因为纸和其他材料一样，都是在 最薄弱的地方受力，纸上的两个剪口就是受力点。虽然两个剪口看来似乎完 全一样，但实际上是不可能剪得完全一样的。当你把纸向两边拉时，两个剪 口中较为薄弱的那个剪口首先受力开裂了，使得这一处地方更为薄弱，再加 一点力都会直接用到这一点上，直到剪口完全断开。所以一次把一张纸撕成 三片是不可能的。 游戏十八 你能在纸手帕上撕出两个相互垂直的口子吗？ 取一张纸手帕，如果从上到下先撕出一个成直线的口子，你能再从左到 右撕出一个与刚才的直线垂直的另一个口子吗？ 纸手帕是在金属网上制成的，形成了纸手帕上朝一个方向的纹路，而另 外的方向上则没有这种连续的平行纹路。 我们知道，力总是作用在最薄弱的地方，纸手帕上的平行纹路比另外的 地方薄一些，所以当你顺着纸的纹路撕纸的时候，纸就沿着金属网形成的纹 路裂开，成一条直线；相反，当你不顺着纹路撕，哪里是薄弱点，纸就在哪 里裂开，这样就形成了一个不规则的裂口，所以无论如何也撕不出与刚才那 条直线相垂直的裂口。游戏十九 两个人抬着你胳膊肘子，能把你抬起来吗？