同济大学航空航天与力学学院 钱蔚旻 夏春晓 宋俊凯 饶一帆
5月14日，在这春光明媚的时刻，我们同济大学航空航天与力学学院一行7人来到同济大学第一附属中学与附中新疆预科班的同学进行有关压杆稳定知识的科普活动。
接到去中学科普活动的任务后，我们就思考选择什么样的问题进行科普。就固体力学而言，运动复杂的或受力、变形复杂的，都不宜进行科普。最简单的受力形式就是拉与压，而压杆涵盖了强度、刚度、稳定三个方面，工程上经常出现问题（事故）的往往是压杆，虽然学生以后会有不同的发展方向，但普及压杆突出的稳定问题还是很有必要的。
接下来问题是选择什么样的载体（简单结构）去演示、去互动地开展科普活动？经过讨论，我们选择做一个如凳子的构架（不包括凳面），高度与一般椅子高度相仿。为了方便中学生动手制作，确定了最简单的材料——细木杆和窄型塑料胶带。
经过实验和计算，我们用4根细木条在适当位置填充同型号短细木条，用胶带缠绕形成1条櫈腿，然后用少量横杆（未设斜杆）和胶带将4个櫈腿连接成构架。完成后总质量（不含櫈面）不足3两，经实试，质量50多公斤的同学站上去完全能够承受，真正是三两承百斤。如果按单根木杆承载力计算的话需要36根的竖杆，而做成结构（增加横向约束）后，仅需要16根竖杆。
在演示课件的准备方面，起初我们没有考虑到初中生们对力学知识的理解水平，在课件中加入了过多的专业术语，如弹性模量，柔度等等，在介绍杆的失效方式时也加了多余内容，没有集中在压杆失稳上。在接受了两位指导老师的建议和经过大家的集体讨论后，我们删除了大量深奥的用语，力图进行直观明了的说明，让同学们都能听懂并且可以进行相关的思考。
在活动现场上，我们邀请同学们亲自动手挤压不同长度的木杆。然后在长木杆上用手指夹住固定，即在加上横向约束后挤压木杆感受稳定性的提高。我们也用保国寺的柱子工艺展示了古代中国人对失稳的理解和对策，同时也带出了惯性矩这一概念。
活动是由钱蔚旻同学做介绍。他讲解的风格沉稳、风趣，面对同学们提出的任何问题和突发状况都能很沉着应对。听讲的同学们也是相当活跃，用来展示的多余櫈腿被大家掰断，找站在模型上的志愿者时大家也都争先恐后的报名。尤其坐在前排的几位同学非常积极，我们和他们交流了很多话题，如临界压力公式为何会有圆周率出现，为何不能用铸铁作压杆，大变形及结构自重对稳定性的影响等等。接着我们挑选一位体重相对较轻的女同学（约45kg），站上我们事先制作好的椅子上，虽然稍有晃动，但是简单的椅子已经成功地承载起了这位同学的重量。
有了基本概念和方法，中学生自己能否做好櫈腿，我们带去了事先准备好的20组材料让他们4人一组现场制作自己的櫈腿。同学们的想法也是千差万别，加固的位置、数量各不相同，经过约30分钟的制作，16条櫈腿诞生了，事后我们拿到试验机上测量，最少节点（3个约束）的达到了234N。
虽然我们为了这次活动花费了不少时间，但是通过科普活动，也锻炼了我们的动手能力，演讲能力，现场组织能力等，看到同学们认真听讲、积极提问，勇于动手实践，真的有助于培养下一代人对于探索力学知识的兴趣，让力学这一学科得以薪火相传。
此次科普活动得到了上海市力学学会常务秘书长吴慧玲老师、同济大学第一附属中学龚新宇老师的大力支持，以及同济大学王斌耀、刘五祥老师的悉心指导。
由于活动准备时间较长，每一个题目仅开展一次活动的投入产出比太大，建议可以对多个中学进行科普活动，以提高活动的社会效应。
钱蔚旻（执笔）