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出版者:

作者:Silverman, Buffy

出品人:

页数:48

译者:

出版时间:2009-6

价格:$ 10.16

装帧:

isbn号码:9781432923174

丛书系列:

图书标签:

• 简单机械
• 物理
• 科学
• STEM
• 教育
• 学习
• 实验
• 工程
• 技术
• 儿童

《简单机械：改变世界的基石》 在这本引人入胜的读物中，我们将踏上一段探索人类最古老、最重要发明之一的旅程——简单机械。它们看似朴实无华，却是我们理解和改造世界最 fundamental 的工具，它们的力量隐藏在每一个齿轮的转动，每一次杠杆的撬动，每一次斜面的延伸之中。 本书将带您深入浅出地解析六种经典简单机械的奥秘： 杠杆 (Lever): 您将了解杠杆如何通过支点、力臂和阻力臂的巧妙组合，将微小的力量放大，成就不可思议的举重壮举。从古埃及人如何利用杠杆搬运巨石，到我们日常生活中随处可见的剪刀、开瓶器，再到更复杂的起重机和人类的骨骼系统，杠杆无处不在，它们是力量的延伸，是智慧的体现。我们将剖析不同类型杠杆的原理，理解它们在效率和省力方面的不同表现，甚至可以动手尝试制作简单的杠杆模型，亲身体验其魅力。 轮轴 (Wheel and Axle): 探索轮轴如何通过旋转的力量，将直线运动转化为旋转运动，或者反之，极大地减少摩擦，提高效率。从古代的车轮，到现代的汽车方向盘、门把手、钻头，轮轴是交通、机械和无数日常工具的核心。本书将揭示轮轴的设计原理，理解其如何通过改变转动的半径来改变输出的力矩，以及在实际应用中如何优化其结构以达到最佳性能。 滑轮 (Pulley): 认识滑轮如何通过改变力的方向或通过组合滑轮系统来省力。无论是建造高耸的摩天大楼，还是仅仅是轻松地升起窗帘，滑轮都扮演着不可或缺的角色。我们将深入研究定滑轮和动滑轮的工作原理，理解定滑轮如何改变力的方向，以及动滑轮如何通过增加绳索的支撑点来达到省力的效果。多组滑轮的组合将如何进一步放大省力效果，以及在实际工程中滑轮系统的设计考量，都将在书中得到详细阐述。 斜面 (Inclined Plane): 领略斜面如何通过延长移动距离来降低克服重力的所需的力。从古老的斜坡道，到现代的坡道、螺旋梯，斜面是让我们能够轻松移动重物的“隐形帮手”。我们将分析斜面省力的原理，理解为什么在斜面上推动重物会比直接抬起它更轻松，并探讨斜面的角度和长度对省力效果的影响。 楔子 (Wedge): 发现楔子如何通过将力向两侧分散，来实现切割、劈开或固定物体的功能。从斧头的锋利刀刃，到门挡，再到钉子，楔子是分离和固定的重要工具。本书将剖析楔子的几何形状如何转化为切割和分离的力量，以及在不同材料上的应用效果。 螺旋 (Screw): 揭示螺旋如何将旋转运动转化为直线运动，并实现极大的锁紧或提升力。从一颗小小的螺丝钉，到巨大的起重螺旋，螺旋是连接、固定和提升的强大发明。我们将深入理解螺旋的螺距、直径等参数如何影响其锁紧和提升能力，以及在钻孔、千斤顶等应用中的独特之处。 《简单机械：改变世界的基石》不仅仅是机械原理的罗列，更是一次跨越时空的文化和历史之旅。我们将追溯这些发明在人类文明发展中的关键作用，它们如何赋能古老的文明建造宏伟的建筑，如何支撑着工业革命的飞速发展，又如何至今仍在我们身边默默工作，默默地塑造着我们的生活。 您将了解到： 历史的足迹： 从最早的工具到现代的机械，简单机械如何在不同文明和历史时期发挥核心作用。 科学的根基： 以清晰易懂的语言解释每一个简单机械背后的物理学原理，无需深厚的数学背景也能理解。 生活的应用： 揭示我们日常生活中随处可见的简单机械，让您以全新的视角看待身边的世界。 创新的启示： 学习这些基本原理，激发您对机械设计和创新的思考。 本书适合所有对科学、历史和技术充满好奇的读者，无论您是学生，还是希望拓宽知识面的成年人，亦或是希望引导孩子探索科学奥秘的家长，《简单机械：改变世界的基石》都将为您打开一扇通往理解世界运转方式的精彩大门。它将证明，最伟大的发明，往往源于最简单的构思，而这些构思，构成了我们所知的世界的基石。

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这本书在语言运用上展现出一种近乎哲学的深度，远超出了我最初对“简单机械”这个主题的预期。它没有过多纠缠于高深的数学推导，而是将注意力集中在了“效率”与“人性需求”之间的永恒张力上。作者不断地反思：我们追求省力，但这种省力是否带来了新的复杂度？当我们发明了更快的工具，我们是否因此失去了与物质世界的直接接触？书中有几段关于“轮轴”的论述尤为引人深思，它将轮轴的意义从一个纯粹的物理结构提升到了文明进步的象征，探讨了它如何改变了人类的移动边界和时间观念。这种由物及人的探讨，使得阅读体验变得非常立体。而且，本书的插图风格非常独特，它们不是标准化的工程图，而是带着手写体标注的、略显夸张的透视图，仿佛作者在邀请读者一起参与到对这些机械的“再想象”之中。每一次翻阅，都能发现一些新的、值得停下来思考的隐喻。

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这本书的封面设计充满了复古的工业美学，那种略显粗糙的纸张质感，搭配上简洁的黑色和白色字体，立刻抓住了我的眼球。我原本以为这是一本关于基础物理原理的教科书，毕竟书名听起来就非常直接。然而，当我翻开第一页，那种扑面而来的，对“如何建造”的深切热情，让我意识到这不仅仅是理论的堆砌。它更像是一本老派工匠的笔记，充满了手绘的草图和密集的注释。作者似乎极其注重细节，即便是最基础的杠杆原理，也被拆解分析到仿佛在进行一场微观世界的考古。我特别喜欢其中关于摩擦力的讨论部分，它没有停留在枯燥的公式上，而是用一系列精心设计的日常情境来阐述，比如如何用一块沾了油的木板来省力地移动一个沉重的箱子，那种画面感极强，让人恨不得立刻找个小工具台开始实践。这本书的排版也十分考究，大量的留白使得那些复杂的机械结构图不至于显得拥挤，阅读起来非常舒适，即使是初学者也能很快沉浸其中，而不是被信息量压垮。它成功地将枯燥的力学概念转化成了一种可以触摸、可以感知的实体经验，这在同类书籍中是极为罕见的。

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这本书的价值不仅在于它传授了知识，更在于它重塑了读者看待日常物品的视角。在读完它之后，我再也没法用原来的眼光看待家里的门把手或者一个简单的开瓶器了。作者在最后几章的总结部分，进行了非常精彩的“去神秘化”处理，他展示了那些我们习以为常的、被视为理所当然的日常工具，其背后的设计考量和力学原理是多么的精妙和不易。他没有将这些工具描绘成冰冷的机器，而是将其视为人类智慧在与自然抗争过程中凝结成的艺术品。特别是书中对“滑轮组”的最后一次回顾，它没有停留在计算省力倍数上，而是探讨了滑轮的引入如何改变了人类的劳动强度和社会协作模式。这种由内而外、由表及里的解析方式，让这本书真正地达到了“授人以渔”的境界——它教会的不是记住几个公式，而是理解事物运作的底层逻辑和美感。这绝对是一本值得放在案头，时常翻阅、常读常新的佳作。

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我得说，这本书的结构设置简直是一场精心策划的迷宫，但它绝不令人迷失。它没有严格遵循传统的“介绍-原理-应用”的线性结构，而是采用了主题交叉、螺旋上升的方式组织内容。比如，在讲到“楔子”如何用于分离材料时，作者会突然跳跃到中世纪城堡的防御工事设计中，去分析楔形石块如何分散巨大的压力；然后，在下一章，又会以楔子为出发点，探讨信息传递中“关键突破点”的重要性。这种跳跃式的关联，迫使读者的大脑始终保持高度活跃，不断地在宏观的社会结构和微观的物理作用之间建立联系。这种非线性的编排，极大地增强了知识的粘合度，让你感觉自己不是在学习一系列孤立的知识点，而是在构建一个相互连接的知识网络。对于那些喜欢深度联想和跨学科思考的读者来说，这本书无疑是一场思维的盛宴，它挑战了我们对“简单”二字的传统认知。

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这本书的叙事节奏把握得非常精妙，它绝非那种平铺直叙的科普读物。作者采用了类似“历史编年史”的写法，但叙述的主角是各种工具本身。我发现自己完全被带入了一种时间旅行的感觉，从古代的吊车到文艺复兴时期的起重机，再到工业革命早期的蒸汽驱动装置，每一种机械的发明都被赋予了浓厚的时代背景和人文色彩。更让我惊喜的是，作者在描述这些发明时，很少使用时下流行的那种浮夸的赞美辞藻，而是用一种近乎冷静的、带着敬意的口吻来剖析这些发明背后的逻辑困境和天才的解决方案。比如，它详细描述了早期螺旋泵在应对地下水位变化时所遇到的结构性难题，以及工程师们如何通过增加一个微小的导流槽来彻底解决问题——这种对“失败中诞生伟大”过程的细致描摹，比直接展示成功的结果要深刻得多。整本书读下来，感觉像是在和一位经验老到的发明家进行深夜的炉边对话，充满了智慧的火花和对人类创造力的赞叹。

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