四两拨千斤

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  有这样一个大力士,它的体重只有2200吨,却能产生12000吨的压力。这个大力士真神奇,它叫万吨水压机,你看到过吗?
  说起它的祖先——水压机的发明,那可是法国科学家布莱斯·帕斯卡的功劳。
  1646年,23岁的帕斯卡得知意大利物理学家托里拆利进行了水银实验,并证实了大气压的存在。这引起了帕斯卡的极大兴趣,他觉得有关大气压的许多奥秘还没有揭开,于是他开始了顽强探索。
  帕斯卡设计了一个叫做“连通器”的装置,这个装置由一根粗的玻璃管和一根细的玻璃管连接而成,同时两根玻璃管内的水是相通的。
  他在连通器内装上水,结果两边的水柱高度一样。然后,他向粗的玻璃管内倒了一些水,结果两边的水柱高度还是一样高。他向细的玻璃管内倒入一些水,结果水柱高度也很快恢复到了一样高。
  这组实验结果完全在帕斯卡的意料之中。理由很简单,因为两根玻璃管的开口都不是封闭的,都受到同样的大气压的影响。
  帕斯卡并不满足于这个结果,他又设计了一个实验。他将活塞塞入细玻璃管内,结果粗玻璃管内的水柱稍稍上升了一点。接着,他将活塞塞入粗玻璃管内,结果细玻璃管内的水喷了出来。
  “这是什么原因呢?”帕斯卡对这一实验结果进行分析,可并没有找到满意的答案。
  帕斯卡顺着这条思路又设计了一个实验。他在两根玻璃管的开口处都塞入活塞,然后分别在两个活塞上施加压力。结果他发现在细玻璃管活塞上施加压力,就会在粗玻璃管活塞上产生较大的压力。
  “这又是什么原因呢?”帕斯卡陷入了沉思。
  就在这关键时候,由于长时间的超负荷工作,帕斯卡的身体支撑不住了,他生病了。躺在病床上,他仍然思考着实验的结果。忽然,他想到:这一实验结果可能与压强传递有关。
  帕斯卡终于找到了突破口!他直奔实验室,经过一系列精确的实验,证实了自己的推测是正确的。
  1648年10月,帕斯卡发表了《论液体平衡》。他在文中阐述了密闭流体传递压强的规律:“加在封闭容器中的液体任何一部分的压强(即垂直作用于液体单位面积上的力),必然按原来的大小向各处传递。”
  这一定律后来被人们称为“帕斯卡定律”,它告诉我们:在粗细连通器上,在小活塞施加一个小压力,就可以在大活塞上得到一个大压力。如果大活塞的面积是小活塞面积的1000倍,那么在小活塞上加1公斤压力,大活塞便可顶起1000公斤的庞然大物。
  帕斯卡在实验中用的这个粗细连通器其实就是世界上第一台水压机。
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