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第765章 杠桿原理

皇家書院,“格物工坊”。晨光透過高窗,灑在寬大的工作臺上,映照著整齊擺放的工具和材料。

空氣中彌漫著新木料和桐油的清香。

二十余名身著靛藍儒衫的學童,圍坐在工作臺旁,目光灼灼地盯著講臺。

林臻一身玄色常服,身姿挺拔,楚惜靈靜立其側(cè),靛藍薄紗褙子襯得她清冷如月。

講臺上,擺放著幾件奇特的物件:一架精巧的黃銅天平秤,一根光滑的硬木撬棍,一組帶有支架的滑輪裝置,還有幾塊大小不一的石頭。

“今日講杠桿?!绷终槁曇舫练€(wěn),穿透工坊的寂靜。他拿起那根硬木撬棍,置于臺面,“此物名撬棍??汕藙又匚??!?p>學童們屏息凝神。

“杠桿有三點?!绷终橹讣恻c著撬棍,“支點力點重點。”

他取過一塊拳頭大的石頭,壓在撬棍一端(重點)。手指按在撬棍另一端(力點)。撬棍中央墊著一塊小木塊(支點)。

“力點施力重點受力支點支撐?!绷终橹v解,“力點距支點遠則省力。近則費力?!?p>他手指輕輕下壓。只見那沉重的石頭,竟被輕易撬起。

“哇!”學童們發(fā)出壓抑的驚呼,眼睛瞪得溜圓。

“李虎來試?!绷终榈馈?p>李虎興奮地跑上前,學著林臻的樣子,手指用力下壓。石頭紋絲不動。

“用力?!绷终榈?。

李虎憋紅了臉,使出吃奶的力氣,石頭才微微晃動。

“為何本王輕松你費力。”林臻問。

“殿下力氣大。”李虎撓頭。

“非也。”林臻搖頭,“看支點位置?!?p>他示意李虎將支點木塊向重點方向挪近半尺。

“再試。”林臻道。

李虎再次下壓,這次只用了剛才一半的力氣,石頭便被撬起。

“咦!真的省力了!”李虎驚喜道。

“王??芍獮楹?。”林臻問。

王睿眼睛發(fā)亮:“力點距支點遠了。力臂長了。故省力?!?p>“善?!绷终轭h首,“力臂越長越省力。此乃杠桿省力原理?!?p>學童們恍然大悟,紛紛點頭。

“現(xiàn)在分組實踐?!绷终榈?,“每組一根撬棍一塊支點木一塊大石。目標用最省力撬起石頭?!?p>學童們立刻分組行動。李虎、王睿、趙婉兒、周平一組。他們領(lǐng)到一根撬棍,一塊沉重的青石,和一塊可移動的支點木。

“快!把支點木挪遠點!”李虎迫不及待地指揮。

“等等?!蓖躅r住他,“支點木挪遠,力臂是長了,但撬棍可能夠不著石頭。得先找準支點位置。”

“對?!壁w婉兒點頭,指著青石底部,“支點要墊在石頭下面邊緣?!?p>周平連忙將支點木塞到青石邊緣下方。

“我來按!”李虎搶著握住撬棍末端(力點),用力下壓。青石微微晃動,卻沒被撬起。

“不行太重了?!崩罨⒋瓪狻?p>“支點再往外挪一點。”王睿觀察著,“力臂還不夠長。”

周平將支點木向外挪了半寸。

“再試?!蓖躅5?。

李虎再次用力,青石被撬起一個小角度。

“動了動了!”趙婉兒拍手。

“還不夠高?!蓖躅0櫭迹爸c再挪。”

支點木又向外挪了半寸。這次,李虎稍一用力,青石便被輕松撬起一個明顯的角度。

“成功了!”四人歡呼。

其他組也陸續(xù)成功,工坊內(nèi)響起此起彼伏的歡呼聲和撬棍落地的“砰砰”聲。孩子們興奮地比較著誰的石頭大,誰用的力氣小,對杠桿的神奇力量驚嘆不已。

實踐完畢,林臻走到滑輪組前。

“杠桿可省力亦可變向?!彼钢喗M,“此乃定滑輪動滑輪?!?p>他演示:將繩子繞過定滑輪,一端系上重物,另一端拉動。重物上升,但拉力方向改變。

“定滑輪不省力只改變方向?!绷终榈?。

他又將繩子繞過動滑輪,一端固定,另一端拉動。

拉動繩子,動滑輪帶著重物上升。

“動滑輪可省力約一半?!绷终榈?,“因重物由兩股繩子分擔?!?p>“那用兩個滑輪呢?!蓖躅C翡J地問。

“可組合?!绷终閷⒍ɑ喓蛣踊喗M合成滑輪組,繩子依次繞過。拉動繩子,重物輕松上升。

“哇!更省力了!”學童們驚嘆。

“滑輪組繩股數(shù)越多越省力。”林臻總結(jié),“然繩越長拉動距離越遠?!?p>“省力費距離?!蓖躅A⒖填I(lǐng)悟。

“善。”林臻贊許。

最后,林臻走到天平秤前。

“此乃天平?!彼?,“特殊杠桿等臂支點居中?!?p>他在天平兩端托盤各放一枚銅錢。天平平衡。

“兩端重量相等?!绷终榈馈?p>“那放兩枚呢?!崩罨?。

林臻在左盤加一枚銅錢。左盤下沉。

“左重右輕。”趙婉兒道。

“如何平衡?!绷终閱?。

“右盤加一枚?!敝芷降馈?p>林臻在右盤加一枚銅錢。

天平恢復(fù)平衡。

“兩端重量再次相等。”林臻道,“此乃等臂杠桿權(quán)衡公平?!?p>學童們紛紛點頭,對杠桿的多樣應(yīng)用有了更深的理解。

正當學童們沉浸在杠桿奧秘中時,工坊門口傳來一陣輕微的騷動。

內(nèi)侍總管的聲音響起:“陛下駕到?!?p>學童們一驚,連忙起身肅立。

只見工坊門口,女帝慕容嫣一身明黃常服,外罩同色薄氅,未戴鳳冠,烏發(fā)松松綰起,僅簪一支金鳳步搖,儀態(tài)雍容,面帶淺笑,在兩名宮女的陪同下,緩步而入。

“參見陛下?!绷终榕c楚惜靈躬身行禮。

“參見陛下。”學童們齊聲高呼,聲音帶著緊張與激動。

“免禮?!蹦饺萱搪曇羟逶綔睾?,目光掃過工坊內(nèi)的景象,眼中帶著一絲好奇與贊許,“朕路過書院聽聞夫君在此授課特來看看。”

她走到林臻身側(cè),目光落在工作臺上的杠桿、滑輪和天平上:“此乃何物?!?p>“回陛下,此乃杠桿教具?!绷终榈溃敖袢帐诟軛U原理?!?p>“哦?!蹦饺萱甜堄信d趣,“杠桿何用?!?p>“陛下請看?!绷终槟闷鹎斯?,示意李虎,“李虎演示?!?p>李虎緊張又興奮地走上前,在慕容嫣面前,熟練地將支點木墊好,握住撬棍末端,用力一壓,青石應(yīng)聲而起。

“此乃省力?!绷终榻忉尅?p>“有趣?!蹦饺萱填h首,“朕幼時也曾見宮人用此物挪動假山石。卻不知其中道理?!?p>“杠桿乃格物之基?!绷终榈?,“省力變向權(quán)衡皆有其理。”

“陛下可要試試天平?!蓖躅9钠鹩職獾?。

慕容嫣微微一笑:“好?!?p>她走到天平前,王睿連忙遞上幾枚特制的、刻有書院標記的銅錢砝碼。慕容嫣在左盤放上兩枚,右盤放上一枚。左盤下沉。

“如何平衡?!蹦饺萱虇?。

“右盤加一枚?!壁w婉兒細聲道。

慕容嫣在右盤加一枚。天平平衡。

“兩端等重。”慕容嫣了然,“此物用于稱量甚佳。”

“正是。”林臻道,“市井秤桿亦是杠桿應(yīng)用?!?p>“夫君授此格物之學甚好。”慕容嫣看向林臻,眼中帶著贊許與柔情,“啟童蒙開民智強國本?!?p>“嫣兒過譽?!绷终槁曇舻统翜睾?。

“朕也想與夫君同授一課?!蹦饺萱毯鋈坏?,眼中閃過一絲俏皮。

“哦。嫣兒欲授何課?!绷终樘裘?。

“授杠桿于治國。”慕容嫣道。

慕容嫣走到講臺中央,拿起那架天平秤。

“治國如同此秤?!彼曇羟逶?,帶著帝王的威嚴與智慧,“兩端需平衡?!?p>她將一枚銅錢放入左盤:“此端為民。”

又放入一枚銅錢入右盤:“此端為國?!?p>天平平衡。

“民安則國泰?!蹦饺萱痰?,“民富則國強?!?p>她又拿起一枚銅錢:“若加賦稅于此端?!彼龑~錢放入右盤(國)。右盤下沉。

“國雖增民則損?!蹦饺萱痰溃笆Ш?。”

“如何復(fù)衡?!彼龁枌W童。

“減賦稅?!敝芷叫÷暤?。

“或興利惠民?!蓖躅=涌诘?,“使民增收則左盤亦增可復(fù)衡。”

“善?!蹦饺萱藤澰S,“此乃輕徭薄賦以養(yǎng)民力?!?p>她又拿起一枚銅錢:“若外敵來犯需增軍費。”她將銅錢放入右盤(國)。右盤再次下沉。

“如何復(fù)衡。”她問。

“民捐糧餉助國。”李虎大聲道。

“或以商稅補軍需?!壁w婉兒細聲道,“不損民本?!?p>“皆可?!蹦饺萱填h首,“然更重以國之力護民使民安居樂業(yè)自愿助國。此乃君臣一心軍民一體。”

她將象征“護民安境”的銅錢放入左盤(民)。天平緩緩恢復(fù)平衡。

“治國如操此秤?!蹦饺萱棠抗鈷哌^學童,“需明察秋毫權(quán)衡利弊。知何處可加何處需減。務(wù)求兩端相安社稷永固。”

學童們聽得似懂非懂,但眼中充滿了對這位女帝的崇敬。林臻看著慕容嫣,深邃的眼眸中滿是贊許與柔情。楚惜靈靜立一旁,清冷的眼眸中也閃過一絲不易察覺的微光。

課程結(jié)束,暮色漸沉。學童們在仆從的陪同下,依依不舍地離開書院。

工坊內(nèi),只余林臻、慕容嫣與楚惜靈。

“嫣兒今日講得甚好?!绷终榈馈?p>“夫君過獎。”慕容嫣淺笑,“班門弄斧罷了。夫君授格物深入淺出方是根本?!?p>“靈兒輔助得力。”林臻看向楚惜靈。

“分內(nèi)之事?!背ъ`垂眸。

“今日見這些孩子聰穎好學朕心甚慰。”慕容嫣望著窗外漸暗的天色,“格物興國后繼有人?!?p>“是。”林臻頷首。

三人并肩走出工坊。夕陽的余暉灑在書院古樸的回廊上,拉長了他們的身影。庭院中,古木蒼翠,暮鳥歸巢。

“夫君陪朕走走吧?!蹦饺萱痰?。

“好?!绷终閼?yīng)道。

楚惜靈微微欠身:“妾身告退。”

慕容嫣頷首:“楚卿辛苦?!?p>楚惜靈轉(zhuǎn)身,清冷的身影消失在暮色中。林臻與慕容嫣緩步走在書院靜謐的小徑上。晚風拂過,帶來草木的清香。

“夫君這書院真好。”慕容嫣輕聲道,“聽著孩子們讀書爭論歡笑仿佛看到了大乾的未來。”

“嫣兒喜歡便常來。”林臻道。

“嗯?!蹦饺萱厅c頭,將手輕輕放入林臻掌心。

兩人執(zhí)手而行,身影在夕陽下相依。

書院內(nèi),暮鐘悠揚,余韻裊裊。