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槓桿中的強力數學 - 安迪·彼得森和扎克‧帕特森

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    一位著名的古希臘人曾經說過
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    給我一個支點，我可以移動地球
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    但這不是那些巫師口中
    不可能的壯舉
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    他就是數學家阿基米德
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    描述槓桿原理背後的基本原則
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    一個人要獨自移動
    如此龐大的物體的概念
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    聽起來就像魔術一樣
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    但你可能早就在日常生活中見過它
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    但其中一個最好的例子，
    你可能曾經見過
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    在兒童遊樂場
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    一個蹺蹺板
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    比方說，你和你的朋友決定要玩
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    如果你們的體重差不多
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    你們可以很容易上下擺動
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    但是如果你的朋友比你更重，
    會發生什麼事?
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    突然間，你會無法移動，
    像卡在空氣中一樣
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    幸運的是，你應該知道要怎麼做
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    就只是向後退，就可以繼續移動了
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    這可能看起來非常簡單且直觀
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    但實際上，你正運用槓桿來舉起重物
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    否則物體過重你就舉不起來
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    這是我們稱為槓桿的簡單機器
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    透過巧妙運用基礎的物理定律
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    來減少完成一件事情所需要的力量
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    讓我們看看它是如何運作的吧
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    每個槓桿由三個主要元件所組成
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    施力臂、抗力臂與支點
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    在這個例子中，
    你的體重就是施力的力量
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    而你朋友的體重則提供抗力
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    阿基米德自此習得
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    有關力及它們與支點的距離(力臂)
    的重要的關係
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    當槓桿平衡的時候
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    施力大小與施力臂長度的乘積
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    會等於抗力大小
    與抗力臂長度的乘積
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    這基於一個物理學基本定律
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    施力作功(單位為焦耳)
    等於力乘上距離
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    槓桿降低不了
    舉起某物所需的能量
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    但它確實給你一個取捨的機會
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    增加距離，就可以
    用較少的力去達到目標
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    而不是試圖直接抬起對象
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    槓桿透過施力臂與阻力臂的長度
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    來分散重量使目的更容易達成
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    所以，如果朋友的體重是你的兩倍
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    你必須坐在距中心距離是他的兩倍處，
    才有辦法舉起他
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    同理，如果他的小妹體重
    只有你的四分之一
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    只要小妹距離是你的四倍遠，
    也有辦法舉起你
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    蹺蹺板可能是有趣的，
    但其中涉及到槓桿的可能用途
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    比這更令人印象深刻
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    如果你有一個夠大的槓桿，
    就可以抬起非常重的東西
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    一個體重150磅(68公斤重)的人
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    可以利用一支3.7公尺的槓桿
    來與一輛車保持平衡
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    或用十公尺長的槓桿
    來舉起2.5公噸的石塊
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    就像製造金字塔一樣
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    如果你想要舉起埃菲爾鐵塔
    你會需要一個有點長的槓桿
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    大約40.6公里
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    那阿基米德著名的大話呢?
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    當然，它是可能的
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    地球的體量 6 x 10 ^24 公斤，
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    而月球大約是384400公里遠
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    剛好可作為一個好用的支點
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    因此，如果你需要舉起地球
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    需要一個大約
    千萬億光年長的槓桿
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    距離仙女座星系大約1.5億倍的長度
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    剛然還有一個站的地方，然後
    你就可以使用它了ˊ
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    因此，對於這樣一個簡單的機器
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    槓桿能做到一些
    非常了不起的事情
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    與槓桿等簡單機械的基本要素
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    就存在於我們
    四周的儀器與工具
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    我們，甚至其他動物利用它
    來增加我們的生存機會
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    或讓我們生活更便利
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    畢竟，這些設備背後的數學原理
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    它們讓世界運轉
Title:
槓桿中的強力數學 - 安迪·彼得森和扎克‧帕特森
Description:

觀看完整的課程：http://ed.ted.com/lessons/the-mighty-mathematics-of-the-lever-andy-peterson-and-zack-patterson
阿基米德曾經說過：「給我一個支點，我可以移動地球。」雖然一個人移動如此巨大質量的想法聽起來是不可思議，但你在遊樂場中就可以看到相似的做法了。 安迪·彼得森和扎克‧帕特森利用蹺蹺板來說明槓桿驚人的影響和用途。

課程設計：安迪·彼得森和扎克‧帕特森，動畫製作：搬家公司動畫工作室
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Video Language:
English
Team:
closed TED
Project:
TED-Ed
Duration:
04:46

Chinese, Traditional subtitles

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