飞向月球(全新修订版)/别莱利曼趣味科学作品全集

作者简介

雅科夫·伊西达洛维奇·别莱利曼（1882—1942），出生于俄国的格罗德省别洛斯托克市。他17岁就开始在报刊上发表作品，1909年大学毕业后，便全身心地从事教学与科普作品的创作。 别莱利曼一生出版的作品有100多部，读者众多，广受欢迎。《趣味物理学》《趣味几何学》《趣味代数学》《趣味力学》《趣味天文学》等均堪称世界经典科普名著。他的作品是公认的生动有趣、适合青少年阅读的科普读物。别莱利曼创作的科普作品在文学性和科学性方面都是非常出色的，不仅趣味十足，而且立论缜密，用讲故事的形式来激发读者的学习兴趣，启迪读者在科学的道路上进行严肃的思考和探索。 苏联著名科学家、火箭技术先驱之一格鲁什柯对别莱利曼有着十分中肯的评价，他说，别莱利曼是“数学的歌手、物理学的乐师、天文学的诗人、宇航学的司仪”。

内容简介

烟花其实就是装满火药的管筒。烟花的构造，如 图18所示。这种烟花常用于庆祝活动来烘托气氛。纸 筒中装满火药，火药要按一定的比例和次序放置，以 保证火药不会被瞬间点燃。烟花筒的一端密封，一端 开口。通过烟花的开口端，向火药内部挤压出一个较 深的空腔。烟花中有一条引线从窄端贯人开口端。借 助这条引线可以点燃烟花内部的火药，烟花就能快速 盘旋升空了。烟花升空不能出现翻转，必须垂直上升 ，这就需要给烟花绑上一条“尾巴”，也就是一根长 杆。如果想让烟花升空后就能绽放出五彩缤纷的效果 ，就应当在烟花顶部放人烟花珠，当火药燃至这一部 分，烟花珠就会被点燃绽放。 填装烟花火药相当危险，因为火药受到压挤容易 被引爆。烟花制造应该由专业人员来从事。不能自行 操作，否则，会导致不幸事件的发生。由此引发的火 灾已致多人伤亡，其中不乏烟花生产企业经验丰富的 员工。 一枚小型的烟花能飞冲至60～80米高。装药量大 的烟花能飞得更高。近些年来，人类已经研制出可以 发射到10千米高的火箭，制造这种火箭要冒极大的生 命危险，点火和发射环节危险系数更高。为此，可建 造一堵厚木板围墙，将科研人员同火箭隔离开。在监 控过程中，科研人员不能直接接触火箭，只能通过围 墙里的一扇小窗户来观测。在某些情况下，他们甚至 都不用自己观测，而是借助现场安装好的摄像器材， 来拍摄火箭升空。他们会对录制的内容进行研究分析 。这样，如果点火环节发生爆炸，那么损失的仅仅是 器材，而不会是科研人员了。 我们还没有解释，为什么火箭点燃后能升空。点 燃火箭内的火药，会产生大量气流。气流在火箭内部 聚集到一定程度，就会从火箭筒孑L快速喷出。火箭 发射前，需要确保火箭开口端冲向地面，这样气流就 会向下喷出。以前人们认为，火箭能飞上天空，好像 是依靠这股气流，因为它推开了周围的空气。现在仍 然有许多人持这种想法。但他们想错了，火箭能升空 ，其实是另有原因的。 火箭底部的狭小腔体里气流不断聚集，气流受到 强烈挤压，向火箭的左右前后上下各个方向膨胀。左 右的压力相互平衡，前后的压力也相互平衡，但是向 上的压力和向下的压力保持平衡了吗？假如底部没有 孔洞，就可以保持平衡。但我们知道，底壁带有孔洞 ，也就是说，原本应该受到气流挤压的一部分底壁缺 失了。向下的压力比向上的压力小。这样就很清楚了 ，因为向上的压力大，火箭自然就能腾空了。 大家看到，火箭升空借助的不是其底部喷射出的 气流，而是其内部气流。因而，火箭是否升空，不取 决于它周围是否存在大气。由此，这验证了许多人的 一个猜想，火箭可以在太空中加速飞行。而且，火箭 在太空中应该比在大气中升得更高，因为火箭不用冲 破箭头的空气，而空气恰恰是高速运行的一大障碍。 还有一种方式可以更好地帮助理解火箭飞行的真 正原因，那就是将火箭和步枪进行比较。开枪时会发 生什么？扣下扳机，击锤运动，火药被引燃。大量火 药燃烧产生的气流，会充满枪膛内的子弹的后部空间 ，并且不断向四周施压。管壁坚固，能够顶住侧向压 力。而枪膛前部只塞有子弹，气流就会快速地将子弹 推出枪膛。但同样的气流也会向后方枪托的方向施压 。在子弹还未顶出去之前，前后气流的压力是一样的 。一旦子弹飞出，向前的气流压力就会完全消失，只 剩下向后方的压力。此时，步枪又会发生什么呢？它 会猛地向后抖动，俗称“后坐”。 如果问一位红军战士，子弹飞出枪膛时，他有什 么感受，他肯定会说，枪托震到了他的肩膀。这就是 步枪的“后坐”，这个力相当大，新兵战士有时会碰 伤，甚至摔倒。为了确保不被后坐力震伤，射击手应 该知道，如何正确站立和握枪。 当然，大炮射击的后坐力更强。老款大炮的后坐 力，通常能向后推动整个重型武器。而现在射击只有 炮管向后滑动，炮架仍然留在原地保持不动。 步枪和火箭有哪些相同点与不同点呢？这两者的 相似之处在于，火药燃烧形成的气流会向两端施压。 不同的是，对步枪而言，最重要的是让子弹飞出；而 火箭则是后坐，借助这个后坐，火箭才能发射。另一 个差别就是，步枪的弹药是瞬间点燃的，而火箭的弹 药则燃烧得更为缓慢和均匀。 P42－43