趣味物理学（中小学生阅读指导目录？初中）

作者简介

别莱利曼(1882--1942)，享誉世界的科普作家、趣味科学的莫基人。在别莱利曼的笔下，原本枯燥难懂的物理问题，变得妙趣横生、趣味十足。他的作品被翻译成数十种语言，畅销全球。代表作有《趣味物理学》《趣味数学》《趣味天文学》等。

内容简介

第10节　儒勒·凡尔纳笔下的月球旅行， 　 月球旅行时会发生什么？ 读过儒勒·凡尔纳的《炮弹奔月记》的人，一定会对其中的一个片段印象深刻：炮弹车飞过地球和月球引力相等的点，在这个点上所有的一切都是童话般的：炮弹内的所有东西都失去了重力，旅行者们跳一下，就会飘在空中。 这个描述很准确，但是作者却忽略了一点，不只是引力相等的点，在这个点前后也会发生同样的景象。我们不难证明，坐在炮弹车内的旅客和里面的所有东西，从自由飞出的第一刻起就会处于失重状态。 乍一看这是不可能的，但是我相信，你再仔细想一想，就会惊讶于之前为什么没有发现这个大疏忽。 我们继续引用儒勒·凡尔纳小说中的内容。毫无疑问，你应该不会忘记，旅客是怎样把狗的尸体扔出炮弹车，又如何惊奇地发现，狗的尸体并没有掉在地球上，而是与炮弹车一起继续向前飞行。作者准确地描述了这一现象，也做出了合理的解释。我们都知道，所有的物体在真空中都以同样的速度移动：地球引力使所有物体都具有同样的加速度。在这种条件下，无论是炮弹还是狗的尸体，都在地球引力作用下获得了相同的下落速度（相同加速度）。更准确地说，它们从大炮中发射出时获得的速度，在重力作用下会发生相同的减弱现象。因此，炮弹车和狗的尸体的速度在旅行路线上的各个点都是相等的，所以，从炮弹车中扔出的狗的尸体继续跟着炮弹车飞行，一点儿也不会落后。 但是有一点作者没有想到：如果狗的尸体扔出炮弹车外后，不会掉到地球上，那么在炮弹车里面时，它为什么会掉下来呢？要知道，无论内外，作用力都是一样的呀！如果狗的尸体悬空放在炮弹车内，那也应该一直飘在空中，因为它与炮弹车的速度应该是完全一样的，也就是说，就与炮弹的相对关系来说，狗的身体一直是静止的。这一道理不仅适用于狗的尸体，也适用于旅客的身体，还有炮弹车内的所有东西：在炮弹车飞行线路上的所有点上，一切人和物的速度都与炮弹车的速度一样，即使悬空，也不会掉下来。比如立在炮弹车厢地面上的椅子，也可以四脚朝天放在天花板上，它同样不会“掉下来”，因为它随着天花板继续向前飞行。旅客可以头朝下坐在椅子上，而且能稳稳地坐在上面，完全不会有跌下来的危险。那么什么力量能使旅客掉下来呢？如果旅客掉下来，也就是掉到地板上，那就说明炮弹车在空间中飞行的速度比旅客快（否则，椅子不会跌向地板）。但这是不可能的：我们知道，炮弹车内的所有东西都和炮弹车拥有相同的加速度。 小说家儒勒·凡尔纳并没有意识到这一点：他认为炮弹车自由飘浮时，里面的东西都受同一引力的作用，继续压在自己的支点上，就像炮弹静止不动时一样。儒勒·凡尔纳忽略的是，如果身体和支点在空间中以由引力（没有其他外力——拉力、空气阻力）造成的同样的加速度飞行，他们就不会互相压着了。 因此，从旅行的第一刻起，气体不再对炮弹车发生作用，旅客没有任何重力，可以自由漂浮在炮弹车内的空中；炮弹车内的其他东西也应该是完全失重的。根据这一特征，旅客能够很容易判断出，他们是在空间中飞行还是继续一动不动地留在大炮中。但是作者却写道，在前半个小时的空间旅行过程中，旅客们还在绞尽脑汁地琢磨：我们到底飞了吗？ “尼科尔，我们在飞吗？” 尼科尔和阿尔丹对看了一眼：他们没有感觉到炮弹在震动。 “说真的！我们到底有没有在飞？”阿尔丹又问了一遍。 “还是静悄悄地躺在佛罗里达的地面上？”尼科尔问。 “还是躺在墨西哥湾的海底？”米歇尔补充道。 如果轮船上的乘客发出这样的疑问，还是有可能的，但是自由飘浮的炮弹上的旅客不应该有这种疑问：因为轮船上的旅客还有自己的重力，但是炮弹车上的旅客不可能没有发现，因为他们已经完全失重了。 这辆富有幻想的炮弹车上本应看到多少奇特的景象啊！这是一个小小的世界，所有物体都失去重力，从手中掉出的东西还停在原地，物体在任何位置都能保持平衡，瓶子倒了水也不会流出来…… 第11节　用不准的秤准确称重 对于准确称重来说，最重要的是什么？是秤还是砝码？ 如果你认为一样重要，那就错了：如果手头有准确的砝码，即使没有正确的秤，也能准确称重。有好几种方法可以在不准确的秤上准确称重。现在我们来讨论其中的两种。 第一种方法：是由我们伟大的化学家德·伊·门捷列夫提出的。首先在天平的其中一个托盘上放上某个重物——放什么都行，只要比要称的物体重就可以了。在另一只托盘上放砝码，直到两个托盘达到平衡。然后在放砝码那一边的托盘上放上要称重的物体，再从托盘上往下拿砝码，直到两边再次平衡。显然，取下的砝码的质量就是要称量的物体的质量；因为现在要称重的物体被同一托盘上的砝码取代了，也就是说，二者具有相同的质量。 这种方法叫作“恒载量法”。它在需要接连称好几个物体的质量时尤其方便：最开始使用的重物可以一直留在托盘内，直到完成所有物体的称重。 第二种方法：以提出这种方法的科学家的名字命名，叫作“博尔达法”。方法如下：将需要称重的物体放在天平的其中一个托盘上，另一个托盘上放沙子或珠子，直到两边达到平衡。然后把需要称重的物体从托盘上拿下来（不要碰沙子），在这个托盘上放砝码，直到两边再次平衡。显然，现在砝码的质量等于它所替换的要称重的物体的质量。因此，这种方法也被称为“替换称重法”。 那么只有一个秤盘的弹簧秤该怎么称呢？我们在这里介绍一种简单的方法，但是必须有准确的砝码——这里不需要准备沙子或珠子。把要称重的物体放入托盘，观察指针指示的质量。然后，把物体取下，往托盘上放砝码，直到指示刚才的示数。显然，砝码的质量就是被它替换的物体的质量。 入选《中小学生阅读指导目录》 一线名师导读，学生课外阅读经典 匹配全学段，打通课内外，全面提高学生阅读能力和综合素质