Jednom je jedan poznati stari Grk rekao:
"Dajte mi oslonac i pomeriću Zemlju."
Ovo nisu bile reči nekog čarobnjaka koji je tvrdio da može da uradi nemoguće.
To je rekao matematičar Arhimed
opisujući osnovne principe poluge.
Ideja da čovek sam pomeri toliko veliku masu
može zvučati magično,
ali verovatno ste već videli nešto slično u svakodnevnom životu.
Najbolji primer kojeg se možete setiti
je primer sa dečjeg igrališta:
klackalica.
Recimo da drug i ti odlučite da uskočite.
Ako ste otprilike jednake težine,
klackanje vam neće biti problem.
Šta se događa ako je vaš drugar teži?
Iznenada, ostaćete u vazduhu.
Srećom, verovatno znate šta treba uraditi.
Samo se malo odmaknite, i spustićete se dole.
Ovo možda deluje jednostavno i intuitivno,
ali zapravo koristite polugu da biste podigli nešto
što bi inače bilo jako teško.
Poluga je jedna od takozvanih jednostavnih mašina.
Osnovni uređaj koji smanjuje potrebnu količinu energije
mudrom primenom osnovnih zakona fizike.
Pogledajmo kako funkcioniše.
Poluga se sastoji od tri glavna dela:
krak aktivne sile, krak sile tereta i oslonac.
U ovom slučaju, tvoja težina je aktivna sila,
a težina tvog druga je sila tereta.
Arhimed je zapazio da postoji čvrsta veza
između intenziteta ovih sila i njihovog rastojanja od oslonca.
Poluga je u ravnoteži kada je
proizvod aktivne sile i dužine kraka te sile
jednak proizvodu sile tereta i dužine kraka tereta.
To sledi iz osnovnog zakona fizike,
koji kaže da je rad izražen u džulima srazmeran sili i dužini pređenog puta.
Poluga ne može smanjiti potrebnu silu za podizanje nečega,
ali nudi kompromis.
Povećaj rastojanje i možeš upotrebiti manju silu.
Umesto da diže predmet direktno,
poluga olakšava posao širenjem njegove težine
preko cele dužine kraka aktivne sile i kraka sile tereta.
Tako da, ako je tvoj prijatelj duplo teži od tebe,
sedi dva puta dalje u odnosu na oslonac i podići ćeš ga.
Isto tako, njegova mlađa sestra, koja je četiri puta lakša od tebe,
može da podigne tebe ako sedi četiri puta dalje.
Klackalica je zabavna, ali značaj i moguće primene poluge
su mnogo čudesnije od toga.
Sa dovoljno velikom polugom, možete podići poprilično teške stvari.
Čovek koji teži 150 funti, odnosno 68 kilograma,
pomoću poluge dugačke 3,7 metara može da balansira kolima marke "Smart",
ili da pomoću poluge od 10 metara podigne kameni blok od 2,5 tone,
sličan onima od kojih su gradjene Piramide.
Ako želiš da podigneš Ajfelov toranj, poluga treba da bude malo duža,
otprilike oko 40,6 kilometara.
Šta je sa Arhimedovim hvalisanjem?
Naravno da je to u teoriji moguće.
Zemlja je teška 6 x 10^24 kilograma,
i Mesec koji je udaljen oko 384 400 kilometara
bio bi odlična tačka oslonca.
Sve što je potrebno za pomeranje Zemlje
jeste poluga dugačka oko kvadrilion svetlosnih godina,
1,5 milijardi puta više od udaljenosti do galaksije Andromeda.
I naravno, mesto na kome ćeš stajati da bi je iskoristio.
Iako je toliko jednostavna mašina,
poluga je podobna za velike stvari.
Osnovni delovi poluge, kao i drugih jednostavnih mašina,
mogu se naći svuda oko nas, na raznim instrumentima i na alatima
koje mi, kao i neke životinje, koristimo da bi povećali šanse za opstanak,
ili samo da bi olakšali život.
Uostalom, glavni krivci su matematički principi iza ovih uređaja
koji pokreću svet.