- 寫給孩子的趣味物理學
- (蘇)雅科夫·伊西達洛維奇·別萊利曼
- 1003字
- 2019-12-27 14:51:22
2.5 水果炮彈
武器并不見得一定要是刀劍槍戟或者手槍炮彈之類的,一旦物體在拋擲時達到一定速度,就算扔出去的是西瓜、蘋果,也能產生一定的殺傷力。在1924年的汽車拉力賽中,許多賽車手就被沿途農民丟出去的西瓜、甜瓜和蘋果等禮物誤傷。原來,車本身的速度加上丟過來的西瓜、蘋果的速度,這些東西一下子就變成了傷人利器(圖2-7)。砸向以120千米/小時的速度飛馳的汽車的4千克重的西瓜和10克重的子彈,在這一瞬間是擁有一樣的動能的。但是由于物體形狀和硬度等原因,西瓜的穿透作用并不能與特制的子彈相提并論。

圖2-7 向疾速行駛的汽車投擲過去的西瓜,會變成“炮彈”
這種情況一旦放到大氣高層(平流層)中,情況就變得大不一樣。當飛機以3000千米/小時的速度飛行時,哪怕是他無意中丟出的物品,也足以使另一架飛機遭殃,即便那架飛機從側面而來。這些出現在超高速飛機上的物體,對于天上的飛機來說能構成致命的威脅。因為這兩種情況的相對速度是相同的,所以一旦發生撞擊破壞,后果也是相同的。
與之相反的是,如果子彈或者物體是跟在同樣速度的飛機的后面,即便兩者相碰也沒有什么殺傷力。在1935年,一個火車司機避免了一場鐵路災難,就是因為了解這樣的原理。在南方鐵路局負責的葉利尼科夫—奧利尚卡區間,在鮑爾曉夫駕駛的列車前行駛的另一列火車由于蒸汽不足停了下來,那趟列車的司機為了按時到達前方車站補充燃料,就先帶著幾節車廂向前方駛去,而他丟下的36節車廂,由于沒有阻滑木順著斜坡以大概15千米/小時的速度向鮑爾曉夫駕駛的列車迎面而來。這位機智的司機發現了這個險情后,急中生智,先停住自己的列車,然后讓自己的列車以相當的速度向后滑行,成功地避免了兩車相撞的危險,渡過了難關。
這一原理不僅僅能在關鍵時刻救人一命,還在生活的細節中應用。我們都知道在行駛的列車上寫字是很艱難的一件事,由于車廂不停地震動,寫出的字不是扭扭曲曲就是斷斷續續的。后來人們根據同樣的原理設計出了一種裝置,使人們能夠在行駛的火車上流暢地書寫。
如圖2-8所示,這個裝置就是將執筆的手系在木板A上,木板A能在板條B的凹口處移動,而將板條B固定在車廂小桌的木框橫槽里移動。人們書寫時,鋪在木板上的紙與拿筆的手同時受到震動,這樣一來,筆尖和紙就相對靜止。有了這個裝置,你就能夠流暢地書寫了,不過這個裝置也是有缺點的,由于頭受到的震動和手受到的震動不同步,人的視線會在紙上跳來跳去,這讓人不易看清東西。

圖2-8 可以在行駛的火車上方便寫字的裝置