我们的生活中少不了小小的科普知识,也少不了许许多多的生活常识,如为什么苹果既能通便又可以止泻?原因是苹果含有丰富的有机酸和特别多的果蔬胶;为什么晚上要刷牙?因为口腔里的细菌会使食物碎屑腐败发酵;一年中的“四季”是怎样形成的?海底下是什么颜色?海水为什么发蓝?等等。《金色年华科普新阅读丛书》就像一位满腹经纶的老师,青少年小朋友疑惑的:上至天文、下至地理、风土人情、锦绣河山、科学疑案等问题,都可以在这套经典的书中找到答案。
《物理也有趣》是其中的一个分册,能够帮助读者对他在物理学方面已掌握的基本知识有更深入了解。本书由王晓达编著。
《物理也有趣》能够帮助读者对他在物理学方面已掌握的基本知识有更深入了解,并且能够活学活用。书中回避了枯燥的说教,而是与读者分享一些神奇的故事,有趣的难题、各种奇谈怪论,一起讨论其中的物理学知识。
《物理也有趣》由王晓达编著。
“老师,牛顿从苹果落地发现‘万有引力’,说是地球对苹果有吸引力,苹果对地球也有吸引力,地球对月亮有吸引力,太阳对地球有吸引力。还说世界上的物体都有‘万有引力’。那么,我也有‘万有引力’吗?我会把凯凯吸过来吗?”柯可举着手问老师,同时扭着身子挤了挤同座的凯凯,引得同学们哄堂大笑。
老师笑着说道:“柯可问得好,万有引力万物都有。你有,凯凯有,桌子有,椅子有,连小小粉笔头也有。我们这些‘万物’确实都在相互吸引。‘万有引力’与物体的质量大小成正比,与它们的距离成反比。对于一般的物体来讲,这种‘万有引力’很小很小,甚至大大小于物体之间产生的摩擦力,所以我们感觉不到。”
“科学家做过计算,两个小伙子相距两米站着,他们相互的‘万有引力’还不到几毫克,就是一克的十万分之一。而要使他们在地板上移动,至少要用二十公斤力,就是两万克力。所以他们都不会动,也感觉不到这‘万有引力’。那么为什么总是苹果往地下落,而不是土地岩石被苹果吸起来呢?”老师接着反问柯可和大家。
“我知道。因为地球大,太大太大,而苹果小,太小太小。地球的万有引力大,所以是苹果往地下落,而不是地球被苹果吸起来。”凯凯抢在柯可前面站起来回答道。
“对,地球对苹果的万有引力太大太大,所以苹果往地下落。但是苹果的万有引力虽然很小很小,我们也不能认为苹果没有‘万有引力’,只是与地球的引力相比较,小得可以忽略不计。事实上苹果和地球是在相互吸引。就像你在吸引柯可,柯可也在吸引你。你也在吸引大家、吸引我,还在吸引地球。当然,这种吸引力很小很小。”同学们又都笑起来了。
“哈!我也有‘万有引力’!”柯可情不自禁大声说道。又是一阵哄堂大笑。
牛顿丢石头
据说,有人找到了引发牛顿发现万有引力的那棵苹果树,并开发了“牛顿苹果”商业、旅游业。可是,翻遍牛顿的所有著作,都没有任何“苹果”的影子,“苹果落地”与万有引力的关系,只是个传说而已。但是,牛顿在发表他发现万有引力的著名著作《自然哲学的数学原理》中,恰有他“丢石头”的精妙论述。
牛顿“丢石头”论述的大意是:在山上丢石头,由于重力的作用,石头走一条曲线落到地上。用力大一些,石头的速度大一些,石头可以丢得远一些。当力量足够大,速度足够高时,石头可以依一条长达十英里、一百英里、一千英里的弧线落地,甚至绕地球一周飞回来,乃至飞出地球……牛顿提出了“石头”克服重力(地球引力)绕地球飞行和飞出地球的问题;提出了绕地球飞行的“第一速度”和飞出地球的“第二速度”问题。
假如不考虑空气阻力,我们可以计算,丢出去的“石头”达到每秒约八公里的速度时,就可以绕着地球转而不落下来。若速度再提高,达到每秒约十一公里,就可以飞出地球了。而人力丢石头,显然是不可能达到这样的速度的,所以凡尔纳就“幻想”用大炮把“炮弹”送出地球登上月亮。当然,真要绕地球飞行和飞出地球,是不能把空气阻力忽略不计的,必须专门设计“炮弹”的形状和发射的角度等。目前,大家公认的“第一速度”为每秒七点九公里;而“第二速度”是每秒十一点二公里。
从牛顿“丢石头”的有关论述可以知道,牛顿发现“万有引力”的思考,并非简单地在想“苹果为什么落地?”,而是通过“石头落地”在想如何把石头丢得更远,乃至要丢出地球丢上天去!这才是真正牛顿自己说的,不是什么传说。P1-4