橋的運動

橋的運動,作者茅以升。這篇文章選自《茅以升科普創作選集》。這篇文章以非常準確明晰的語言,通過解說橋的運動現象,揭示了其中包含的科學原理。

基本介紹

作品概況,作品原文,作品賞析,作者簡介,

作品概況

作品名稱:橋的運動
創作年代:現代
作者:茅以升
作品體裁:說明文

作品原文

橋是個固定建築物,一經造成,便屹立大地,可以千載不移,把它當作地面標誌,應當是再準確不過的。《史記·蘇秦列傳》里有段故事:“信如尾生,與女子期於梁下,女子不來,水至不去,抱柱而死”,就因為橋下相會,地點是沒有錯的,橋是不會動的。但是這裡所謂不動,是指大動而言,至於小動、微動,它卻是和萬物一般,是繼續不斷,分秒不停的。
車在橋上過,它的重量就使橋身“變形”,從平直的橋身變為彎曲的橋身,就同人坐在板凳上,把板凳坐彎一樣。板凳的腿,因為板的壓迫,也要彎形,如果這腿是有彈簧的.就可看出,這腿是被壓短了。橋身的兩頭是橋墩,橋上不斷行車,橋墩就像板凳腿一樣,也要被壓短而變形。把板凳放在泥土上,坐上人,板凳腿就在泥土上留下痕跡,表現泥土有變形。橋墩也同樣使下面的基礎變形。橋身的變形表示橋上的重量傳遞給橋墩了,橋墩的變形表示橋身上的重量傳遞給基礎了,基礎的變形表示橋墩上的重量傳遞給橋下的土地了。通過橋身、橋墩和基礎的變形,一切橋上的重量就都逐層傳遞,最後到達橋下的土地中,形成橋上的重量終為地下的抵抗所平衡。物體所以能變形,由於內部分子的位置有變動,也就是由於分子的運動。因而一座橋所以能在有車的重量下保持平衡,就是因為它內部的分子有運動的緣故。
車在橋上是要走動的,而且走動的速度可以很高,使橋樑全部發生震動。橋上不但有車,而且還受氣候變化的侵襲;在狂風暴雨中,橋是要擺動或扭動的;就是在暖冷不均、溫度有升降時,橋也要伸縮,形成蠕動。橋墩在水中,經常受水流的壓迫和風浪的打擊,就有搖動、轉動和滑動的傾向而影響它在地基中的移動。此外,遇到地震,全橋還會受到水平方向和由下而上的推動。所有以上的種種的動,都是橋的種種變形,在不同的外因作用下而產生的。這些變形,加上橋上重量和橋本身重量所引起的變形,構成全橋各部的總變形。任何一點的總變形,就是那裡的分子運動的綜合表現。因此,一座橋不論是在有重車疾馳、狂風猛撲、巨浪急沖或氣溫驟變的時候,或是在風平浪靜、無車無人而只是受本身重量和流水過橋的影響的時候,它的所有的一切作用都可很簡單地歸結為一個作用,就是分子運動的作用。
橋是固定建築物,所謂固定就是不在空間有走動,不像車船能行走。但是,天地間沒有固定的東西。至多只能說,橋總是在動的平衡狀態中的,就是橋的一切負擔都是為橋下的土地所平衡的。這是總平衡。拆開來看,橋身是處於橋上車重和兩頭橋墩之間的平衡狀態的,橋墩是處於橋身和基礎之間的平衡狀態的,基礎是處於橋墩和土地之間的平衡狀態的。再進一步來分析,橋身、橋墩和基礎的內部的任何一點,也無不在它四周的作用和反作用的影響下而處於平衡狀態的。平衡就是矛盾的統一。矛盾是時刻變化的,因而平衡也不可能是穩定的,更不可能是靜止的。就是在橋上的一切動的作用都停止的時候,在橋上只有本身重量起作用的時候,橋的平衡也不是穩定的,因為橋和土地的變形,由於氣候及其他關係,總是在不斷的變化中的。橋的平衡只能是瞬息現象,它仍然是橋的運動的一種特殊狀態。
恩格斯說:“運動是物質的存在形式。”可見,橋的運動是橋的存在形式。一切橋樑作用都是物質的運動作用。

作品賞析

這篇文章選自《茅以升科普創作選集》(科學普及出版社1980年版)。
橋是一個固定物體,可這篇文章卻對“橋的運動”做解說,讓人費解。文章開頭就順著這一疑惑,首先指出“橋是不會動的”這個看法其實並不正確,指出橋的運動“繼續不斷,分秒不停”,提出了文章要予以解說的中心。
所謂“橋的運動”,是指兩個方面:一指橋身受重力的壓迫發生變形,二指橋受種種外力(風雨、溫度、水流衝擊、地震等)作用發生運動變形。這是這篇文章所要解釋的現象。其背後的科學原因,作者通過邏輯性極強的解釋,通俗易懂地指出,在於“物體內部分子有運動”。“分子運動”是全文的中心句,是橋之所以會發生運動的根本原因,文章中多次重複這句話,使科學道理強調得非常清楚。作者還解釋了橋的“平衡”也是一種運動形式,並非“靜止”,“仍然是橋的運動的特殊狀態”,改變了人們認識上的一個誤區。這是文章的主體部分。文章最後引述恩格斯的一句話,作為解釋橋運動中所包含的科學原理的總括。
這篇文章以非常準確明晰的語言,通過解說橋的運動現象,揭示了其中包含的科學原理,提出了具有辯證意味的科學觀點“橋的運動是橋的存在形式”,改變了人們知識和觀念中的誤解。運用了打比方(板凳)、引故事、舉現象、引名言的方法,將一個深刻的道理解說得清楚而生動,是科學說明文的典範。

作者簡介

茅以升(1896—1989),中國橋樑學家、土木工程學家、教育家。出生於江蘇鎮江。1916年考上官費保送留美,1919年獲美國加利基理工學院工學博士,博士論文榮獲學院頒發的金質研究獎章。同年回國,先後擔任五所學校的教授、兩個大學的校長,擔任國民政府交通部橋樑設計工程處處長。建國後歷任鐵道科學研究院院長、中國科學院技術科學學部委員、中國科協第二屆副主席等。1982年被美國國家科學院授予外籍院士稱號。1933年主持設計建造了杭州錢塘江大橋,是我國第一座自己設計建造的鐵路公路兩用橋。茅以升是中國現代橋樑工程學的重要奠基人,著有《錢塘江橋》、《武漢長江大橋》、《茅以升科普創作選集》、《茅以升文集》等。

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