《趣味物理學(xué)》在線閱讀——第2章 重力和重量·杠桿·壓力（1-7）(5)

2.5　西瓜炮彈

　　如果說一顆子彈在一定條件下面可以變得對(duì)人沒有妨害的，那么，相反的情形也同樣可能存在：一個(gè)“和平”的物體用不大的速度投擲出去，卻可以引起破壞的作用。1924年舉行過一次汽車競(jìng)賽。沿途的農(nóng)民看到汽車從身旁飛馳過去，為了表示祝賀，向車上乘客投擲了西瓜、香瓜、蘋果。這些好意的禮物竟起了很不愉快的作用：西瓜和香瓜把車身砸凹、弄壞了，蘋果呢，落到乘客身上，造成了嚴(yán)重的外傷。這個(gè)理由很簡(jiǎn)單：汽車本身的速度加上投出西瓜和蘋果的速度，就把這些瓜果變成了危險(xiǎn)的、有破壞能力的炮彈。我們不難算出，一顆10克重的槍彈發(fā)射出去以后所具有的能，跟一個(gè)4公斤重的西瓜投向每小時(shí)行駛120公里的汽車所產(chǎn)生的能不相上下。

　　自然，西瓜的破壞作用是不能跟子彈相比的，因?yàn)槲鞴喜]有象子彈那樣堅(jiān)硬。

　　等到高空大氣層（所謂平流層）里的高速度飛行實(shí)現(xiàn)，飛機(jī)已經(jīng)具備每小時(shí)3000公里的高速度，也就是有了跟子彈一樣的速度的時(shí)候，每一個(gè)飛行員就都會(huì)有機(jī)會(huì)碰到方才所說的情形。就是在這種飛機(jī)飛行的路上，每一個(gè)落在這架高速飛機(jī)前面的物體，對(duì)于這架飛機(jī)都會(huì)變成有破壞力的炮彈。從另外一架即使不是迎面飛來的飛機(jī)上偶然跌落下來的一顆子彈，如果跌到這架飛機(jī)上，就等于從機(jī)槍射擊出的一樣：這顆跌下的子彈碰到這架飛機(jī)時(shí)候的力量，跟從機(jī)槍里射到飛機(jī)上的一樣。這道理很明顯，子彈跌到這架飛機(jī)上跟從機(jī)槍發(fā)射出來，它們的相對(duì)速度相等（飛機(jī)和機(jī)槍子彈的速度都跟每秒800米相近），因此跟飛機(jī)接觸時(shí)候的破壞后果也一樣。

　　相反地，假如一顆從機(jī)槍射出的子彈，在飛機(jī)后面用跟飛機(jī)相同的速度前進(jìn)，這顆子彈對(duì)于飛機(jī)上的飛行員，大家已經(jīng)知道是沒有妨害的。兩個(gè)物體向相同方向用幾乎相等的速度移動(dòng)，在接觸的時(shí)候是不會(huì)發(fā)生什么撞擊的，這一個(gè)道理在1935年，有一位司機(jī)，就曾經(jīng)十分機(jī)敏地運(yùn)用過，因而避免了一次就要發(fā)生的撞車慘劇。事情的經(jīng)過是這樣的：在這位司機(jī)駕駛的列車前面，有另外一列列車在前進(jìn)。那前面的列車由于蒸汽不足，停了下來，機(jī)車把一部分車廂牽引到前面的車站去了，丟下了36節(jié)車廂暫時(shí)停在路上。但是這截車廂由于輪后沒有放置阻滑木，竟沿著略有傾斜的鐵軌用每小時(shí)15公里的速度向后滑溜下來，眼看就要跟他的列車相撞了。這位機(jī)警的司機(jī)發(fā)現(xiàn)了問題的嚴(yán)重性，立刻把自己的列車停了下來，并且向后退去，逐漸增加到也是每小時(shí)15公里的速度。由于他這樣機(jī)智的辦法，這36節(jié)車廂終于平安地承接在他的機(jī)車前面，沒有受到絲毫損傷。

　　根據(jù)同樣的道理，人們?cè)斐隽嗽谛羞M(jìn)的火車上使得寫字方便的裝置。原來，在火車上寫字困難，只是因?yàn)檐囕啙L過路軌接合縫時(shí)候的振動(dòng)并不同時(shí)傳到紙上和筆尖上。假如我們有辦法使紙張和筆尖同時(shí)接受這個(gè)振動(dòng)，那么它們就會(huì)是相對(duì)地靜止著，這樣在火車行進(jìn)的時(shí)候?qū)懽志蜁?huì)一點(diǎn)沒有困難了。

　　要使筆尖和紙張同時(shí)受到振動(dòng)，可以利用圖19的裝置。圖上拿鋼筆的右手由一條小皮帶系緊在木板a上，這塊木板a可以在木板b的槽里向左右移動(dòng)，木板b可以放在車廂里小桌上的木座小槽里向前后移動(dòng)。這里我們可以看出，手是非常活動(dòng)的，可以一個(gè)字接一個(gè)字、一句接一句地寫下去；這時(shí)候木座上那張紙所受到的每一個(gè)振動(dòng)，也同時(shí)傳到握在手里的筆尖上。這種裝置可以使你在火車行進(jìn)的時(shí)候?qū)懽指疖囃Ｖ沟臅r(shí)候一樣方便，只是你眼睛看到的紙面上的字跡卻在不停跳動(dòng)著，這是因?yàn)槟愕念^部和右手所受到的振動(dòng)并不在同一時(shí)候的緣故。

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