書名: 微精通:輕松到不可能放棄的技能學習手冊作者名: (英)羅伯特·特威格爾本章字數: 1009字更新時間: 2019-03-29 09:53:44
3 測量洞深或井深
任何人都會喜歡深不見底的神秘地洞吧。它們可以是廢棄的礦井、山洞、枯井,甚至電梯井道(當然你要先小心地扔石頭下去)。對,石頭,這就是測出洞有多深的秘訣。
1. 訣竅在于一個可以追溯到伽利略的計算公式。它基于一個事實,任何物體不論其體積大小,重力加速度均為9.8m/s2(速度的單位為m/s,加速度是指速度增量,所以是m/s2)。重力是出現加速度的原因,只要不是用羽毛或很輕的石頭做實驗,結果都會很不錯。(真空條件下,羽毛和石頭確實會以相同的速度下降,但非真空條件下,小而重的石頭遇到的空氣阻力比羽毛要小得多。)
9.8計算起來有點麻煩,可以約等于10來用。然后你需要手表或者能數秒的辦法。我靠重復說“巴拉”來計算,“一巴拉巴拉,二巴拉巴拉,三巴拉巴拉”,特別準確,據此算出來的洞深可以精確到米。放開石頭的同時開始數秒,聽到觸底的“撲通”聲時停止。下墜高度等于重力加速度的一半(10的一半是5)乘以時間的平方,如果下墜時間是3秒,那么洞深就是5×3×3=45米。
2. 做這件事有障礙嗎?還真沒有。把時間掐準是關鍵,如果你愿意,可以用秒表。
3. 找到一塊好石頭比較難,也許沒有那么難,但很值得一找。有時候洞里會有上升氣流,所以很小的石頭經不起吹。太大的石頭又有點過大,可能會碰到井壁,那么測量時間就不準了。所以,比高爾夫球稍小一點的石頭剛剛好。
4. 扔石頭下去的回報是,你可以獲知地球表面深洞或裂縫的精確深度,從中獲得極大滿足。探索未知是我們的天性,即使我們明知有些事情可能不該探尋。不經意地扔一塊石頭到井里,就能精確計算出其深度,這實在是有點玄妙。有些東西卻需要靠測量儀器,并經過艱苦卓絕的努力、衣帶漸寬的乏味冗長過程,才能得到數據。
5. 扔石頭測量洞深可以變成一種競賽游戲。你可以先用一根知道長度的繩子栓好重物,放下井或洞測量準確洞深,或者可以查找官方資料獲知數據。然后開始比賽,自己用石頭測出的洞深最接近官方數據的人就是贏家。
顯然,你得有判斷常識并謹慎行事。如果洞底有洞穴探索者或其他什么人,扔下的石頭砸到腦袋上可是會致死或致殘的,所以扔之前一定要確保洞里沒人。
6. 這只是最基礎的物理實驗之一,卻帶我們進入了整個測量領域,幫我們解決各種難題。在鄉村散步或郊游時,可能會有人問:“這條河多寬?”“那棵樹多高?”有時候還要下個賭注。然而,高度和寬度很容易用簡單的工具和幾何關系計算得到,所以那些喜歡實踐的業余物理學家也許很樂意做井深測量這樣的事情,從中獲得成功的喜悅。