“危如累卵”蕴含的力学原理

日期:2021-07-09 09:28

西汉刘向编著的《说苑》中有这样一个故事,“晋灵公造九层之台,费用千金,谓左右曰:‘敢有谏者,斩!’”

这个故事说的是,春秋时期晋国国君灵公贪图享乐,不顾民生,耗资千金,修建一座9层高台。由于工程浩大,三年还没有造好。老百姓怨声载道,大臣们也议论纷纷。晋灵公为了堵住众人之口,便对手下的人说:“谁敢劝谏我,定斩不饶。”

晋国大夫苟息知道了这件事以后,递上奏书要求拜见。晋灵公以为苟息要劝谏自己,于是张弓举箭接见苟息。苟息看到这种情况,知道直接劝谏不会有什么好结果,便声明说:“臣不敢来劝谏您。我练了一套绝技能把12个棋子累起来,并且在它上面放上9个鸡蛋。”晋灵公说:“那你就给我表演一番吧。”苟息定了定心神,严肃而又认真地先把棋子放在下面,在把9个鸡蛋一个一个加上去。旁边看的人害怕得气都不敢出,晋灵公连忙说:“危险啊!危险啊!”苟息说:“这个不算危险,还有比这个更危险的呢!”晋灵说:“我愿意看一看比这个更危险的事情。”苟息说:“修建一座9层高台,3年还没有建成,弄得男人没法耕地,女人没法织布,国库空虚,邻国在准备侵略我们,国家就要灭亡,您还能得到什么呢?”晋灵公听了,这才明白过来,连忙说:“这是我的过错啊,没有想到竟然达到这样严重的程度。”立刻下令停止了9层高台的修建。

由于这个故事中讲了苟息累鸡蛋如何危险,后来人们就把它概括为四个字“危如累卵”。“危如累卵”就成了一个成语。这个成语形容形势非常危险,如同累起来的蛋,随时都有可能塌下来打碎的可能。

苟息累棋子和鸡蛋在力学上是一个平衡的问题。当物体受到几个力作用的时候,仍然保持静止或者匀速直线运动状态,我们就说它处于平衡状态。这样的现象我们经常可以看到,停在马路旁的汽车,放在地上的桌子,放在桌子上的暖瓶,挂在天花板上的电灯等,都处于平衡状态。

地球上所有物体都受到重力的作用。我们可以认为重力的作用集中于一点,这一点叫做物体的重心。通过重心垂直于地面的直线就叫做重力作用线。一个只受到重力和支持物的作用的物体,当它的重力作用线通过支点(悬挂的电灯,支点就是悬点)或者支面(桌上的暖瓶,支面就是瓶底和桌子的接触面)且重力和支持力相等的时候,才能保持平衡;否则平衡就会遭到破坏。

看起来各种物体的平衡方式五花八门,其实只有三种情况。

一种是稳定平衡,就是处于平衡的物体稍稍离开平衡位置,重心会升高,在重力作用下仍能回到原来的平衡位置。地板上的桌子,悬挂的电灯以及玩具不倒翁的平衡,都属于稳定平衡。

另一种是不稳平衡,就是处于平衡的物体稍稍倾斜,重心会降低,在重力作用下不能回到原来的平衡位置。在桌子上立一支铅笔的平衡,山坡上的石头,平衡木上的运动员都是不稳平衡的例子。

第三种是随遇平衡,就是处于平衡的物体在任何位置上都能保持平衡。放在平地上的篮球的平衡,就是随遇平衡的例子。

现在我们来看一下苟息累起来的棋子和鸡蛋是属于什么样的平衡,它当然不是随遇平衡,处于随遇平衡的物体在任何位置上都能保持平衡,这样的平衡一点惊险都没有。它也不是稳定平衡,处于稳定平衡的物体稍稍离开平衡位置,很快就能回到原来的平衡位置,也没有什么惊险可言。

苟息累棋子和鸡蛋的“工程”是属于不稳定平衡,这样的平衡是很不稳定的,一有风吹草动,平衡随时都可能被破坏。一旦平衡被破坏,整个体系就会被破坏,鸡蛋将会落下来,结果是可想而知的。

用“危如累卵”来形容形势十分危险,从力学原理来看也是非常恰当的。

来源:科普时报