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四两拨千斤
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    你见过千斤顶吗?它的力气可大了。通过它,汽车修理工可以轻而易举地将汽车抬起来。千斤顶就是水压机的“堂兄弟”。它的工作原理与水压机完全一样。

  水压机是由法国科学家布莱斯·帕斯卡发明的。

  帕斯卡1623年6月19日出生于法国克莱蒙市。他的父亲是一位博学多才的数学家。帕斯卡小的时候,父亲经常给他讲各种有趣的科学故事,也经常给他出些数学题目。小帕斯卡有着超人的天赋,他的回答常常使父亲感到吃惊。家里浓厚的学习气氛使帕斯卡从小打下了良好的知识基础。

  1646年,帕斯卡从一份学术期刊中得知: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妙还没有揭开,这方面有文章可做。 帕斯卡首先按期刊上介绍的方法,重做了一遍托里拆利的实验,结果如报道的一样,水银高度为76厘米。接着,帕斯卡设计了一个实验用具:将一个粗的玻璃管和一个细的玻璃管连接起来。两个玻璃管内的水是相通的。他把这个用具称为“连通器”。他在连通器内装上水,结果两边的水柱高度一样。他向粗的玻璃管内放点水,结果两边的水柱高度不久就恢复一样。他向细的玻璃管内放入一些水,结果水柱高度也很快恢复到一样。

  这组实验的结果完全在帕斯卡的意料之内。理由很简单,因为两个玻璃管的口都是开着的,都受到同样的大气压。帕斯卡并不满足于这个结果,他又设计了一个实验方案:在两个玻璃管中的一个管的开口上,压下一个活塞。他将活塞塞入细玻璃管内,结果粗玻璃管内的水柱仅稍稍上升了一点。他将活塞塞人粗玻璃管内,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,又设计了一个实验方案:将两个玻璃管的开口都塞上活塞,然后分别在两个活塞上施加压力。经实验,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。

  就在这关键的时候,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。家里人把他抬到医院住院。可帕斯卡“身在曹营心在汉”。他虽然躺在病床上,但脑子里仍在思考着实验的结果。他忽然想到: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!他顾不得许多了,直奔实验室。 经过一系列精确的实验,他证实了自己的推测是正确的。

  1648年10月,帕斯卡发表了一篇论文——《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。”它后来被人们称为“帕斯卡定律”。

  这个定律说明: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。举例来说,如果大活塞的面积是小活塞面积的100倍,那么,在小活塞上施加1千克压力,在大活塞上就会产生100千克向上的力。

  于是,帕斯卡马上想到:如果利用这一定律的原理设计一种可省力的器具那该多好啊。可由于他另有研究项目,并没有对此做深入研究。其实,他在实验中所用的粗细连通器就是世界上第一台水压机!

  后来,人们在粗细连通器的基础上,用金属代替玻璃,用油代替水,并将油缸设计成油泵,由此诞生了油压机。

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