趣味物理学(续篇)/全世界孩子最喜爱的大师趣味科学丛书

作者简介

雅科夫·伊西达洛维奇·别莱利曼(1882—1942)，生于俄国格罗德省别洛斯托克市。他一生致力于教学和科学写作，从17岁开始发表作品，一生共完成了105本著作。这些著作大部分是科普读物，其中《趣味物理学》到1986年已再版22次。这些作品被翻译成多国文字在全世界出版发行，其趣味科学系列被译成十几种语言，销量超过2000万册，是世界公认的科普名著。 1942年别莱利曼在列宁格勒去世，1959年，人们以他的名字命名了一座月球上的环形山，以此来纪念这位人类的科普大师。

内容简介

明白了这些，就能很容易地理解马车的工作原理 了。即便马车也用同样大小的力向后拉马，马仍然能 拉着车向前走。虽然作用在车上的力等于作用在马上 的力，但车是靠车轮的位移向前移动的。马是蹬在地 面上的，所以车很自然地就向着马拉的方向前进了。 还可以这么理解：如果马拉车的时候，车对马没有形 成反作用力，那么就根本不需要马拉了，只要对车施 加一个很小的力，车就能向前走。车要靠马来拉，才 能克服作用在车上的反作用力。。 在理解牛顿第三定律时，我们可以将“作用等于 反作用”改成“作用力等于反作用力”，这样就很容 易让人理解，也不会产生前面的错误认识了。人们通 常认为，“力的作用”就是物体的位置移动。要是这 么理解的话，当两个相等的力作用到不同的物体上时 ，产生的作用很可能是不同的。有这样一个例子： 一艘船困在了北极。冰雪紧紧裹住船身，船舷被 浮冰紧紧挤压，船舷也以同样大小的力作用在浮冰上 。冰块可以很容易地经受得住船舷的压力，但是即便 船身是用钢材铸造的，由于不是实心的，也根本无法 承受冰块对船身的压力。所以它会被冰块挤破，酿成 惨剧。 在落体运动中，这一定律同样适用。正是由于有 地球的引力，苹果才会落到地面上。但同时，苹果对 地球也有同样大小的引力。苹果和地球，作为两个物 体来说，都可以理解为落体，但下落的速度不同。苹 果和地球之间的引力是相等的，苹果得到的加速度是 10米／秒，由于地球的质量要大得多，得到的加速度 就会小得多。相对于地球来说，苹果的质量是可以忽 略不计的，地球向苹果移动的距离也可以忽略不计。 所以，我们说“苹果落到了地上”，而不说“苹果和 地球相向落下”，或者“地球落到了苹果上”。 在一首民间歌谣中，大力士斯维雅托哥尔梦想有 一天能把地球举起来。在这里，我们先不去考证是不 是真的有这首民歌。其实，阿基米德也曾经说过同样 的话。他说，如果给他一个支点，他可以利用杠杆撬 动地球。不同的是，大力士没有杠杆，只有力气。所 以，在大力士看来，只要有一个东西可以让他抓住， 能够使得上劲儿，就可以了。他说： “只要能找到 一个地方，可以让我发力，我就可以把地球举起来。 ”巧合的是，还真的让他找到了这个地方，那是一条 牢固的“小褡裢”。“它真的很牢固，一点儿也不松 动，更不会被拔出来。” 于是，大力士从马上跳下来，抓住了这条褡裢， 把它提到了膝盖的位置。不过他的脚也跟着深陷进了 泥土里。他的脸色变得苍白，脸上没有眼泪，只有鲜 血。他就那样陷在土里，再也没有起来。大力士就这 样去世了。 如果大力土知道力的作用与反作用定律，他也许 就不会做这样的傻事了。因为他的力气会全部反过来 作用到自己的身上。这个反作用力肯定要把他拉到泥 土里去的。 从刚才的故事中，我们知道，在牛顿的著作《自 然哲学的数学原理》发表以前，人们早就已经在日常 生活中体会到力的作用与反作用定律了。 人类在走路时，需要用双脚蹬着地面或者屋子的 地板。当地面或者地板特别光滑的时候，比如，在冰 面上，因为脚蹬不住，人们就没办法走路了。火车在 开动的时候，就是依靠它的主动轮推着铁轨前进的。 假如在铁轨上抹上油，让它变得十分光滑，主动轮就 没法推动铁轨，火车也就没法前进了。当然，在一般 情况下，我们不会在铁轨上抹那么多油，但是如果天 气特别冷，铁轨结冰了，也会非常滑。这时，为了保 证火车能够正常行进，就需要采取一些措施，比如， 在铁轨上撒上沙子，让主动轮前进时有所附着。人类 在发明铁路之初，认为车轮必须推动铁轨才能行进， 所以当时的车轮和铁轨上都有凹凸不平的齿状设计。 同样的，轮船是依靠螺旋桨的推进作用，把水推开， 从而向前开动的。而飞机飞行是依靠螺旋桨来推开空 气实现的。由此可知，物体无论在什么介质中运动， 都需要依靠这种介质。如果没有了介质的支撑，物体 能否运动呢？ 没有外在介质的支撑，却想运动起来，就好像抓 自己的头发把自己提起来一样。《吹牛大王历险记》 的主人公闵希豪生男爵曾经尝试过这种方式，但是没 有成功。不过我们可能没有注意，这样看似不可能的 事情，其实经常发生。一个物体确实不可能完全依靠 内部的力量动起来，但它们却可以让自己分成两部分 ，一部分向一个方向运动，另一部分向另一个方向运 动。比如，我们经常在电视上看到火箭飞行。很多人 可能都惊叹过火箭的神奇，却没有想过：“火箭为什 么能飞行？”下面就以火箭为例，来说明一下上面提 到的这种运动。P13-15