有這樣一個現象：牛車走在又鬆又軟的土地上，牛蹄和車輪都陷得很深，走起來很吃勁。而一台翻地的又笨又重的履帶拖拉機，行駛在同樣鬆軟的地裏，卻和在公路上一樣，行走自如，並沒有陷進去。
為什麼重量小的牛車陷進土裏，而重量大的拖拉機卻沒有陷進去，這是什麼緣故？為了揭開這個秘密，我們來做一個實驗。
找兩塊大小一樣的硬紙板。在其中一塊板（設為A）上釘進4根長釘，在另一塊板（設為B）上按照橫豎相等的方格釘進40根同樣的長釘，並且在釘帽的那一麵粘上一層厚紙板，不讓釘子向後滑。
找一盤沙子，把沙盤表麵弄平整，把A板的4條“腿”向下，放在沙盤上，並在A板上放一個重物，你會發現它的4條腿全陷進了沙子。
再把B板放在沙盤上，放上同樣的重物，你會發現這40條腿並沒有陷進去多少。想一想，A板為什麼陷得比較深呢？
這原因不是別的，A板隻有4條“腿”，重物壓到它上麵，全部重量都集中到4根釘子的尖上，小小的釘尖上集中了較大壓力，一下子就紮進了軟軟的沙盤。
B板的情況則大不相同，它有40條“腿”，每條腿都要分擔一些壓力，重物所產生的壓力分到每個釘子上，就沒有多少了。雖然釘子頭還是尖尖的，由於壓力變小，也就不會陷得深了。
可見，壓力分布的情況不同，產生的效果就很不同。
為了比較壓力分布的情況，我們管單位麵積上的壓力叫做壓強。壓力越集中，單位麵積上的壓力就越大，壓強也就越大；反過來，壓力越分散，壓強也就越小。
比牛車重得多的拖拉機，不會陷進鬆軟的土地，就是因為它的履帶和土地接觸的麵積比牛車車輪大得多，它的壓強小。
有的時候我們需要較大的壓強，怎麼辦？縮小受力麵積，使壓力集中起來便是個辦法。
遠古時代，人們就知道利用這個原理了：50萬年前的北京猿人就用石英岩打製了各種尖狀石器。170多萬年前我國雲南省元謀地區的“元謀人”也製造過簡單的石器。直到現代，各種針、刀、斧、釘都在利用縮小受力麵積的方法來加大壓強。
人們總希望用最少的瓦蓋出最牢固的房子，用最少的材料架成最堅固的橋梁。怎樣才能使材料經受得住較大的壓力呢？下邊這個實驗，可以給我們以啟示。
裁下一條圖畫紙，且一隻手捏著它的一端，紙條另一端會垂下去，連自己本身的重量都支承不了。
現在我們隻要把這軟弱的紙條折成“V”字形或“L”字形，它便挺直了腰板。不僅能負擔起自身的重量，還能挑起兩盒火柴。
這說明，同一張紙條，能夠承受多大重量，跟它的形狀很有關係。
物體的形狀影響著它能承受的外力，這是一條重要的力學原理。
這個道理同樣適用於鋼鐵。你看，工地上的塔式起重機、油田上的鑽探井架、工廠的桁架……它們上邊的鋼材不都是“V”形或“L”形嗎？這“折起來的鋼鐵”就是大力士的骨骼——角鋼。
把兩個“L”形鋼材組合在一起，可以成為口形鋼材，這就是槽鋼。槽鋼更是個硬骨頭，巨大的鐵橋，汽車、拖拉機和一些機器的底架都離不開它。
火車車輪下的鋼軌要承受巨大的壓力，它是工字型的。火車很重，鋼軌的頂而必須有一定的寬度和厚度來承受壓力；為了使鋼軌穩定，鋼軌的底麵電應當有一定的寬度；另外火車的鐵輪上還有一個伸長的邊，為了讓帶邊的車輪能正常轉動，鋼軌還應當有一定的高度。隻有工字型鋼材能滿足這三個條件，而且最節省材料。
其實，工字鋼也是“折”起來的鋼鐵，把兩個“U”形的槽鋼背對背組合在一起，不就是工字鋼嗎？
還有一種丁字鋼，又叫T型鋼。我們也可以把它看成是兩個角鋼背對背結合到一起的。
除了上麵說的幾種形狀，還有一種形狀能加強物體自身的承受力。
讓我們再做個實驗。
把紙條搭在兩摞書中間，它的中部便會彎下去，顯得軟弱無力。如果把它彎成弧形，卡在兩摞書之間，它也可以馱起一盒火柴。
拱起了腰的紙條可以馱起一盒火柴，這說明，向上拱起的物體最能承受外來的壓力。
我們的祖先很早就發現了拱形物體的這一性質，並且把它運用到建築上去，各地發掘的東漢古墓，多數有“拱”式結構，可見一千幾百年前我國的築拱技術已經相當普及了。
現存的最古老的石拱橋是我國的趙州橋。趙州橋是隋朝石匠李春設計建造的，白公元616年建成，到現在已經有1400年的曆史了。這座石橋橫跨在河北趙縣城南洨河上，有著一個弧形的橋洞，猶如跨在河上的長虹。在漫長的歲月裏，趙州橋經受了地震的搖撼，洪水的衝擊，車馬的壓軋，仍然屹立在洨河之上。