統計師 面積大壓力小

作者 ︰ 付均

面積大壓力小

二十世紀五十年代早期,我們密山中學物理課、化學課,沒有實驗室。一些簡單的,容易的實驗,都是在教室里做的。

印象比較深刻的一次實驗,是在學習壓強的時候。當時的物理老師是從上海招聘過來的。上課的時候,他常常會做出一些滑稽的表情或動作,弄得同學們忍俊不禁。

上課了,學習委員和課代表抬來一洗衣盆干稠的泥,放到講台旁邊。一個同學小聲說︰「不知道又出什麼麼蛾子了!」「等著看熱鬧吧!」

物理老師手里拿一塊30cm見方、一指厚的木板,帶著詭秘地笑容,快步走向講台。同學們懷著莫名其妙的心情,好奇地等待著即將開始的物理課。

物理老師︰「上一課講的什麼?」「壓力!」「好!哪一個曉得,壓力是什麼?」一個同學︰「垂直作用在物體表面上的力叫壓力;作用的方向是垂直于受力物體表面,並指向受力物體;作用點是在物體的接觸面上。」「好!回答的很好。這一堂課我們講壓強。講之前,我們先做一個實驗。」

物理老師月兌了鞋,露出比同學們白得多的、干癟的小腳丫子;把褲腿挽到膝蓋。接著把帶來的木板放到洗衣盆的干稠的泥之上;然後,把光腳丫子踩到木板的中央,用力向下使勁,又做了幾次穿鞋的哪只腳月兌離地面的動作。木板仍然浮在泥面上。物理老師環視同學們,問道︰「看清楚沒有?」一個同學︰「看什麼?」「看木板是不是沒有陷到泥里!」大家拉長聲回答「是!」

物理老師︰「課代表!到前面來!」課代表走到洗衣盆跟前,物理老師︰「你把左腳放在木板右側,我把右腳放到木板左側,來,把腳放上。用力踩!」木板有些輕微下沉。物理老師︰「我喊一二,咱倆同時抬起在地板上的腳,明白?」「是!」物理老師抱住課代表的肩膀,喊了一二之後,兩個人的重力都壓到木板上,木板很快陷到泥里。課代表回到座位之後,物理老師︰「看見沒有!一個人,木板沒有下陷,兩個人就陷了下去。我們兩個誰的分量重啊?」「差不多!」「那好,我們設定課代表的體重和我一樣,也是52千克。」

物理老師把木板拿掉,之後,把那只白白的光腳丫子踩進泥里,稠泥沒過了腳脖子。物理老師又問︰「看清楚了沒有?」還是那個同學故意說︰「看什麼?」「看看我的腳哪里去了?」「陷到泥里去了!」物理老師把腳從泥里拔出來,在事先準備好了的盆中洗了洗,擦干,穿鞋。哈腰提鞋時,他側歪著頭,眯縫著眼楮,斜視著大家。不知道是誰,噗嗤!出一點笑聲,頓時引起轟堂大笑。

物理老師︰「停!停!不要笑了!」他在黑板上畫了一個較大的正方形,又畫了一個比正方形小一些的象征腳的形狀長方形。他在正方形的一邊標示30cm;又在腳狀長方形的長邊、短邊分別標示24cm和6cm。他計算出正方形面積900cm2,長方形面積144cm2;之後,又計算出正方形與長方形的比值是6。25。然後,在兩個圖形上方寫了「我的質量(體重)52kg,課代表的質量52kg。」

物理老師︰「大家注意看黑板,我畫的這兩個幾何圖形,一個是方才放在泥表面的木板,一個是踩進泥里的我的腳丫子。木板的面積900平方厘米,我的腳的面積144平方厘米,我的體重和課代表的體重都是52千克。有了這三個數,我們就可以計算壓強了。」物理老師寫出了壓強公式︰p=f/a

物理老師︰「什麼是壓強?壓強是指垂直作用在物體某單位面積上的力。壓強用p表示。f代表垂直作用力(千克),a代表受力面積(平方厘米)。也就是在每平方厘米的面積上受到多少千克的壓力,就是壓強。從黑板上面的公式中,同學們就可以看到,壓強與作用力和作用在受力物體表面積的關系是怎樣的了。是不是壓強的大小與作用力成正比,與面積成反比呀?」同學們回答︰「是!」

物理老師︰「現在同學們拿筆計算三個數。一個數,我光腳丫子踩到泥里的壓強;第二個數,我站到木板上的壓強;第三個數,我和課代表一起踩到木板上的壓強。誰算完了,誰舉手。」

課堂上,在這種時候,同學們都會爭先恐後地進行計算。好顯擺,是每一個初中生的天性。我急急忙忙拿出作業本,開始計算;也想頭一個舉手,報出得數。

老師做實驗時問過兩次「看什麼」那個同學第一個舉手,喊道︰「老師!做完了。」物理老師︰「好!都停下!听听他的得數。」那個同學︰「老師腳的壓強是0。361;老師一個人踩木板的壓強是0。116;老師和課代表兩個人踩木板的壓強是0。058,完了!」另一個同學︰「錯!兩個人的質量比一個人大一倍,壓強怎麼還小了呢!」那個同學︰「哎呀!念串了,念串了。」伸了伸舌頭,坐下。

物理老師︰「壓強的符號是p,如果計算幾個不同面積、不同質量的壓強,怎樣區別呢?告訴你們一個方法。就是在p下邊寫下標。比如,老師腳丫子的壓強,就寫為p1,老師一個人踩木板的壓強寫為p2,兩個人同時踩木板的壓強寫為p3,這樣就比較好區別了。下標也可以用字標注。比如,老師一個人的腳丫子的壓強在p下邊標上‘腳丫子’。」又是一陣笑聲。

物理老師︰「下面我問一下,那個同學能夠舉例說明,在我們的實際生活中,有哪些現象屬于面積大壓力小的範疇?」稍微沉寂一會兒,一個同學站起來,「書包的背帶寬,不勒肩膀子。」接著,同學們七嘴八舌說開了。「雪爬犁能夠在雪上行走。」「兩個人抬東西,比一個人挑東西輕巧。」「坐寬板凳不硌**。」「在比較薄的冰上打滾可以不掉進水里。」「納鞋底必須使用錐子。」「手指頭扎不進去。」引起一陣笑聲。下課了,同學們還在吵吵嚷嚷搜尋面積大壓力小、面積小壓力大的現象。「快刀斬亂麻。」「馬尾穿豆腐,提不起來。」「坦克車、拖拉機有履帶才不會陷到地下。」「火車的鐵軌下面鋪上枕木,才能穩定行走。」

物理學講的壓強,是物理現象。而在人們的生活中,它也是社會現象,甚至是思維現象。我們常說的︰虱子多不癢;欠債多了不愁;法不責眾等等,雖然這些語言反映的是人的消極面,是那些處于無奈境地的一些人借以減輕壓力、自我安慰的遁詞;精神壓力的分散或麻木也許是人敢于活著的必須。從積極方面看,有些領導者,做某一件事情的時候,征求多數人同意之後再去做,其實,也是面積大,不下沉的法則。在歷史的長河中一直流淌著的流行語,比如,「人多好干活」;「眾人拾柴火焰高」;「一個籬笆三個樁,一個好漢三個幫」;「三個臭皮匠,頂個諸葛亮」;「牆倒眾人推」;「人心齊,泰山移」;「人和萬事興」等等,無不含有面積大,壓力小的哲理。

(2009年1月30日15︰52︰04)

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