這漫畫告訴我們，學不好物理過河都費勁！

來自專欄中學物理

有這樣一幅流傳甚廣的漫畫，漫畫上有三個人，為了過一條河溝，於是扛著一根木頭，然後如圖所示就都跨過了河溝。此圖的意義非凡，主要強調的是團結的力量和團隊的合作精神，合作才能共贏。團結就能克服困難，共度難關。

如果我們從物理的角度來分析一下，看似這個圖確實體現了團結的力量，但是，中學物理力學知識告訴我們，三個人所承擔的力是不同的，雖然團結合作，但是有人需要出力多，有人需要出力少，如果不合理安排人力是無法成功過河的。下面我們就從中學物理力學「受力角度」以及「槓桿」知識來解答一下到底每個人的出力情況是如何分配的。

中學物理研究每一個物理問題時，都需要理想模型化，對於此案例我們也需要先理想化處理，我們假設三人所扛的木頭不計重力，為輕桿，三個人的重力都相同，三人扛木頭時的間距也都相同。然後我們對四幅圖依次受力分析。

第一個圖，由於是輕桿，三個人對木頭的支持力為零，即三人出力都為零。

第二個圖，以最左邊人為支點，則中間人施加的向上的支持力為動力，最右邊人的重力為阻力，根據槓桿平衡公式，可以求出中間人出力為「人的重力的兩倍」。

第三個圖，根據受力平衡可知，最左邊和左右邊人施加的向上的支持力為「人的重力的一半」。

第四個圖，以最右邊人為支點，則中間人施加的向上的支持力為動力，最左邊人的重力為阻力，根據槓桿平衡公式，可以求出中間人出力也「人的重力的兩倍」。

那麼，第二個圖和第四個圖中兩邊的人各出力多少呢？我們看下面分析：

此時，以中間的人為支點，第二個圖和第四個圖中的槓桿受力以及力臂分析如上圖，可以求出兩邊的人所出力都等於人的重力。

從上面兩圖的分析可以看出來，中間的人出力最多，最累！也同時顯示了中間人的重要性，如果這個人的力量不足以支撐兩個人的重力，整個團隊都將過河失敗！

但是現實生活中並不存在輕桿，木頭的重力一般都很重，而現實中可以找到相同重力的人，所以，我們暫且假設三個人的重力都相同，間距也都相同，但是不忽略木頭的重力。則受力分析和槓桿分析如下圖所示：

第一個圖，由於三個人均分木頭重力，所以每個人對木頭的支持力都等於木頭重力的三分之一。

第二個圖，如果以最左邊的人為支點，則中間人施加的向上的支持力為動力，最右邊人的重力與木頭重力的合力為阻力，此時阻力的作用點如圖所示，已經不在最右邊人的肩上。此時中間人出力大於最右邊「人的重力與木頭重力的總重力」！

第三個圖，根據受力平衡可知，最左邊和左右邊人施加的向上的支持力為「人的重力和木頭重力的一半」。

第四個圖，以中間人為支點，根據槓桿平衡公式，可以求出最右邊人出力小於「人與木頭的總重力」，也就是說第二個圖中的最左邊人出力也是小於「人與木頭的總重力」！

也就是說，此時，依然是中間人出力最多！

所以說，要想三個人扛著木頭成功過河溝，必須進行合理安排人力，中間人必須採用力量大的人！最好能提前計算一下在過河過程中每個人需要出的最大力以及每個人的最大承受力。

通過以上中學物理知識解釋，我們可以看出來，對於一個團隊來說，想要克服困難，團結是非常重要的，但是必須進行「合理的科學化量力安排」才能真正成功！「不合理不科學化的錯力分配」有可能導致失敗！

中學生朋友們，物理有趣且有用，為了美好的未來，加油！

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