奇妙的力

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  来,到时光布偶给大家讲故事的时间了。小雪花坐在他身边认真地听,嗯,又有什么有趣的事情呢?
  
  是阻力救了机枪手
  
  人从5500米的高空掉下来会摔不死,你相信吗?然而,这的确是一个真实的故事。
  第二次世界大战中,一架袭击德国汉堡的英国轰炸机被击中起火。坐在飞机后座上的机枪手一时拿不到放在机舱前面的降落伞,但又不想活活被烧死,没有办法,他只好在无伞的情况下跳出了机舱。
  这时飞机的高度是5500米。神奇的是,当这名机枪手从昏迷中醒来的时候,竟发现自己并没有摔死,只是皮肤被划破,有多处挫伤而已。
  俘虏这名英国飞行员的德国人也感到很奇怪,他们对所有的数据进行了精确的测量,却始终得不到答案。
  后来,人们经过分析才发现,当时是冬天,雪很大。机枪手很幸运,他掉在了松树林里,先落在松树上,然后又掉到了积雪很深的雪地上,把松软的积雪砸了一个1米多深的坑。这样一来,机枪手和地面碰撞的时间被延缓了上千倍,冲力也大为减少。当然也还有一个原因,就是他受到了空气阻力的保护,如果没有空气阻力,从5500米高的地方落下,落地时的速度就会达到每小时200公里左右,而空气的阻力使他的落地速度大大减小了。
  类似的现象在生活中有很多。比如,一只瓷碗从桌面上掉在水泥地面上,那肯定会摔得粉碎;但要是落在木板地上,就常常可以幸免;如果落在沙土地上,就肯定摔不坏了。
  
  为什么人造卫星掉不下来?
  
  我们知道,无论我们向上抛什么物体,总会落回地面,这是因为地球是有引力的。地球上的任何物体都逃脱不了地球引力的束缚。那么,人造卫星是怎么飞出地球,逃脱地球引力束缚的呢?
  其实,这可以从月球得到启发。我们知道,月球和地球之间也有万有引力,为什么月球掉不下来呢?原因在于月球不断地绕地球旋转,在月球旋转的时候,它产生了离心力,这股离心力足以抗衡地球引力对它的束缚。所以月亮高高地悬挂在天上,不会掉下来。
  科学家们要让发射的人造卫星绕地球旋转不掉下来,就需要使它具有能抗衡引力的离心力。经过我们科学家的计算,人造卫星如果达到7.9千米/秒的速度,它就会永远绕地球运行。这样,通过赋予人造卫星很快的速度,就可以保证人造卫星不会从天上掉下来了。
  摩擦力与骑不动的自行车
  
  “小雪花,你在沙滩上骑过自行车吗?”时光布偶问。
  “沙滩上怎么骑自行车啊?会骑自行车的人都知道,自行车在沙滩上是寸步难行的,不管你用多大力气,轮子都是转不起来的。”小雪花回答。
  “是啊,但是你知道在沙滩上为什么骑不动自行车吗?”见小雪花摇了摇头。时光布偶继续说:“下车看一看,你就会发现,自行车轮子的下边陷在了沙子里。车轮转不动,就是这些沙子在捣乱。我们可以用一个瓷缸、一把筷子和一大碗米来做实验:把筷子放在瓷缸里,用大米把筷子压实,这时你向上提筷子,筷子不但拿不出来,反倒会把整个缸子都提起来,这呢,也是摩擦力在作怪。自行车陷进了沙滩,就像筷子插在压实的大米里一样,在车轮和沙子之间会产生很大的摩擦力,正是这个摩擦力拽住了车轮子呀。”
  
  找石兽与水的推力
  
  不知道,你是不是听过这样一个故事:清朝的时候,在天津府的沧州南面,有一条大沙河,在沙河的对岸有个寺庙,庙门口有一对石兽。在一次大洪水过后,庙被冲毁了,两个石兽也一同落入河中没了踪影。
  十几年后,庙里的和尚募集到足够的钱财开始重修寺庙,下河去打捞那两个石兽,可怎么也找不到。他们想,可能是被河水冲到下游去了。于是划着船,拖着铁耙,沿河向下寻找。划啊划,转眼之间就划了十几里,但仍没有石兽的踪影。
  石兽会被冲到什么地方呢?后来,还是一个看守河堤的老河工帮和尚们在上游找到了石兽。和尚们都很惊奇。水往低处流,石兽怎么会被冲到上游去呢?
  其实,道理很简单。石头又坚实又沉重,河沙又细又轻又松,很容易流动。所以,水冲不动石兽,但能冲走河沙。而水流冲到石兽上呢,便会被石兽挡住,这部分水流就会被反弹回来,形成漩涡。漩涡呢,又会将石兽下面的沙子冲成个坑。水不断地流,漩涡就不断地将沙坑越冲越深,越冲越大。等石兽下面的沙有一半被冲走后,石兽就会因为得不到支持倒向坑里。水流继续冲击,继续形成涡流,石兽就会继续逆着水流方向倒向坑里,于是,就一点一点,滚向上游方向了。你看,这水与石兽之间的相互作用力,是不是很有趣呢?
  
  弹力、马拉松冠军、谋杀案
  
  埃塞俄比亚人阿贝贝曾经两次获得奥林匹克运动会的马拉松冠军,但后来的一次车祸却改变了他的人生,让他终生都在轮椅上度过。
  有一次,他到英国出席残奥会,并去拜访一位同样是坐在轮椅上的世界著名画家。
  画家住在伦敦郊外的古城堡里,阿贝贝与使馆人员共同前往。画家的秘书出来迎接,并用电话与城堡最高层的四楼联系,那是画家的画室。
  画家在电话里客气地说:“请阿贝贝先生用茶,我这就乘电梯下来。”
  可是,当电梯下到一楼,门自动打开时,人们都惊呆了:画家坐在轮椅上奄奄一息,脖子上却刺着一把短剑,剑柄上还拴着一根很粗的橡皮筋。画家被谋害了。
  奇怪,是谁要杀害画家呢?听秘书说,画室里只有画家一个人。至于下楼的方法,除了电梯,还有一架螺旋楼梯。
  “我们分别上去看看。”阿贝贝建议。他坐着轮椅进入电梯,画家秘书领使馆人员由螺旋楼梯上去。他们在四楼会合,没发现有什么可疑的地方。
  就在这时,阿贝贝忽然想起刺在画家脖子上的那把剑,想到了上面的橡皮筋,想到了电梯顶棚上的通风口,于是他明白了整个作案经过。他对站在身边的使馆工作人员说:“这个秘书就是杀人犯!”
  原来,秘书一直觊(jì)觎(yú)画家的成果,他想利用阿贝贝来访的机会借刀杀人,转移警察的视线。秘书预先在楼顶拴上一根又粗又长的橡皮筋,在它的下端拴上一把锐利的短剑,通过电梯上面的通风口悬挂在电梯里。画家乘电梯时,因为是坐轮椅,他的位置只能在电梯间的正中,恰好在短剑的下方。当他进入电梯时,一般不会抬头向上看,难以发现头顶上的短剑。电梯一下降,绑着短剑的橡皮筋就会被冲力拉长,当伸长到一定限度时,也就失去弹性被拉断了。于是,悬空的短剑便下落刺中了画家。
  
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