第4章能量守祖 并且不需要记住75条法则.一个简单的例子是如图4-3所示的一个光滑斜面，很巧，这是 一个边长为3一4一-5的三角形.我们在斜面上用滑轮挂上一个1磅重的物体，而在滑轮的 另一端悬挂一个重物W.我们想知道为了平衡在斜面上的1磅重物，W必须是多重？怎 样来求出答案呢？假如我们说情况正好是平衡的话，那就是可逆的，因而可以使重物上下移 动.所以，我们可以考虑下述情况.起初，如图(@)所示，1磅重物在斜面底部，而重物W在 斜面的顶端.当W以一种可逆的方式滑下去后，1磅的物体就在斜面顶部，而W经过的距 离就是斜边的长度，如图（⑥）所示，即5英尺.我们使1磅重的重物只提高了3英尺而使W 降低了5英尺，所以，W一号磅。注意，我们是从能量守恒，而不是从力的分解来得出这个 结论的.然而在这里，巧妙是相对的。可以用另一种更高明的方法来推导这个结果，这个由 斯蒂维纽司(Stevinus)所发现的方法就铭刻在他的基碑上.图44说明这个重物一定是 3/5磅，因为这个圆球链并没有转动，很明显链条的下端的部分是为自身所平衡的，所以一 边三个重物的拉力必须与另一边五个重物的拉力平衡，即按边长的比例，从图中你们可以 看到，W一定是三磅 图43斜面 图44蒂维司的墓志铭 让我们现在用图4-5所示的螺旋起重器这个比较复杂的问题来说明能最原理.转动 螺旋的把柄长为20英寸，螺纹为每英寸10圆，我们想知道，为了举起一吨(2000磅)的重 物，在把柄上要施加多大的力？假如我们要使一吨重物升高1英寸，就必须使把柄转10圈. 把柄转一次时大约走过126英寸.所以它总共要走过1260英寸，如果我们利用各种滑轮之 类的机械，就可以用加在柄的端点上的一个未知的小重物W来举起1吨的重物，我们发现， W大约是1.6磅.这就是能量守恒的一个结果。 10圈螺纹/英寸 图45螺旋起重器 图←6一端支撑着的荷重杆 在图4-6中我们举一个稍为更复杂一点的例子.一根8英尺长的棒，一端被支撑者，在 棒的中间有一个60磅的重物，离支点2英尺处有一个100磅的重物，假如不考虑棒的重量