物理丛书.-.60个有趣难题.pdf

内容提要 你知道多年的窗户玻璃为什么会变得上薄下厚吗？你有办法使曲别针自 己勾在一起吗？你见过在水泥地上扔灯泡而不使灯泡摔破吗？ 这本书里的游戏，妙就妙在无论是谁，几乎都没法在这些游戏中取胜。 这些游戏初看很简单，似乎很容易做，但是真正做起来，往往事与愿违，办 不到。你会玩得很开心，并从回答为什么办不到中学到许多有趣的科学知识。 写在前面的话 这本书里的游戏，妙就妙在无论是谁，都没法在这些游戏中取胜。不信， 你可以用这本书上的实例，跟你的朋友、同学甚至大人试一试，保险你是赢 家。 试试看吧，你肯定会玩得十分开心。而且你还会懂得，在这些看来十分 普通的游戏中，包含有深刻的科学道理。 难题有60个 第一章 重力的妙用 有人说，引力是一个最大的向下拉的力，这种说法对吗？不对。引力不 仅可以向下拉，也可以向两边拉，甚至可以向上拉，比如太阳对地球的吸引 力就不是向下拉。 引力是两个物体之间的相互作用力，当只有引力起作用的时候，较小的 物体被吸引向较大的物体。人们之所以认为引力的方向朝下，是因为大家早 已习惯了巨大的地球对我们身体的吸引，而这个力我们一般把它叫做重力。 重力发生作用有一个十分奇妙的方式：一个物体的所有重量似乎都集中 在一个中心点上。如果一个物体有一个支撑基座，这个物体的重心必须正好 落在基座上，否则物体就会翻倒。当物体呈规则形状时，象地球，我们很容 易找到它的重心，这个重心就是它的几何中心；小孩子玩跷跷板时，跷跷板 在它的几何中心处于平衡状态，这个几何中心就是它的重心。 但是，形状不规则的物体，如人体，它的重心和几何中心就不一定重合。 人体的重心是可以移动的，如运动员滑雪时，他就是不断地改变自身的重心 来保持身体平衡的。 本章讲的都是关于重心的游戏，请你自己试试看。 游戏一 你能拾起放在你面前的一枚硬币吗？ 两腿并拢，脚跟靠墙站着，在你脚前33厘米远的地上放一枚硬币，你能 脚不动膝盖不弯拾起这枚硬币吗？ 怎么样？我想你是没法拾起这近在呎尺的硬币的。 这是什么缘故呢？当你靠墙站直时，身体的重心就在你的双腿以上，当 身体向前倾斜时，重心也就跟着向前移动。为了保持身体的平衡，你的腿必 须向前迈，否则人就会跌倒。但是游戏规则规定了不能迈腿，你只能眼睁睁 地望着唾手可得的东西而无法把它拿到手。如果你求胜心切，一定要设法拾 起这枚硬币，那就非摔个嘴啃泥不可。 游戏二 你能跳起来吗？ 背靠墙，脚跟、肩膀也都贴着墙，身体不向前倾，你能跳起来吗？试试 看，为什么跳不起来呢？ 办不到的原因在下面一起谈。 游戏三 身体右侧靠墙，右腿和右脸贴着墙，腿不弯曲， 你能举起左脚吗？ 要想做到以上两点，必须把身体的重心从支撑点移开。但是按游戏规定， 不跌倒是无法做游戏二的；不把墙搬开，也是没法做游戏三的。我们的身体 通常只需要经过微小的调整就能维持平衡，这个调整过程完全是自动的，我 们平时几乎觉察不到。自己做做以上两则游戏，你就会体验到身体是怎样维 持平衡的了。 游戏四 不是女的就搬不动这个凳子。 这个游戏你妈妈做得到，你爸爸却做不到。参加游戏的人每人用自己的 脚长量离墙四脚长的距离，站着，然后靠墙放一个凳子。参加游戏的人先弯 下腰，头顶贴墙，如果能把凳子举起来，就算赢了。 这个游戏男人办不到，是因为他们的脚太大了。一般来说，女人的脚比 男人的脚小，因此当一个男人离墙四脚长距离时，弯下腰他的重心会远离身 体支撑点，而一个女人在这种情况下身体重心离支撑点近得多。这样，男人 和女人相比，处于十分不利的地位，虽然男人的力气大，但还是举不起凳子 来。 注意：游戏开始前，要仔细看看参加游戏的人穿的鞋，请女子不要穿又 大又重的皮靴。最好的办法是请男人穿又大又重的靴子，请女子穿高跟鞋， 这样游戏就十拿九稳了。 游戏五 抓住脚趾头，你能向前跳跃吗？ 用双手抓住脚趾头，膝盖略微弯曲，你能用这种姿势向前跳跃吗？ 你用这种姿势，可以向后跳跃，却无法