不借助任何工具如何推动无人岛上重3吨的花岗岩

时间:2023-11-14 22:29:01

【题】“如果你孤身一人在一座太平洋热带岛屿上,在不借助任何工具的情况下,你怎样才能推动一块长30米、高5米、重3吨的花岗岩?”这是著名的爱迪生实验中的一个问题。

不借助任何工具如何推动无人岛上重3吨的花岗岩

【解】“这个热带岛屿上有树木生长吗?”——在一本研究爱迪生实验的德语书里面首先提出了这样一个问题。实际上,这个问题是没有意义的,因为我们用手就可以推翻一块岩石,哪里需要什么树木啊!在题目中,花岗岩的厚度并没有明确地写出来,但是我们通过题目中已给出的条件很快就可以计算出其厚度。通常情况下,花岗岩的密度是水的密度的3倍,已知花岗岩的质量为3吨,那么它的体积就是1立方米。已知花岗岩高5米,长30米,那么花岗岩的厚度就是

不借助任何工具如何推动无人岛上重3吨的花岗岩

这座太平洋热带岛屿上面的花岗岩厚度仅仅是7毫米,可以看作一堵薄薄的墙体。只要这堵墙体没有牢牢地嵌进土里,用双手推一下或单肩顶一下就足以推倒它了。图3为推翻爱迪生墙的实验示意图,假设需要的力的大小为x千克力,而这个力的着力点A与地面的距离为1.5米,这个力使墙体围绕着O点翻转,那么这个力的力矩就等于

Mx=1.5x

墙体重力P作用在重心C上,让墙体保持原来的状态。那么重力的力矩相对于O点来说就等于

MP=P·m=3 000×0.0035=10.5

这两个力矩平衡,则

1.5x=10.5

得出

x=7

也就是说,一个人想要把墙体推倒只需要使出7千克的力就可以了。

不借助任何工具如何推动无人岛上重3吨的花岗岩

类似的石壁要完全处于垂直竖立的状态也是不可能的,因为就算是一阵微风,我们虽然感觉不到,但是却有可能推倒石壁。根据上面所提及的方法,我们会很容易计算出,要推倒这堵墙只需要压强为1.5千克力/平方米的风(可以看作是一种作用在墙体上半高处的力)。而且即便是一股“微”风——压强只为1千克力/平方米,也会给墙体带来150千克力的压力。