力學是七大自然學科之一,在人們的生產(chǎn)生活中應用非常廣泛,吳波編著的《奇妙的力與運動》為青少年朋友們介紹和分析了力學的基本原理及定律、力學的研究及應用、生活中有趣的力學現(xiàn)象及實驗等。
《物理能量轉(zhuǎn)換世界:奇妙的力與運動》圖文并茂,具有趣味性、知識性是一本極具可讀性的青少年科普讀物。
《物理能量轉(zhuǎn)換世界:奇妙的力與運動》對生活中的一些有趣的力學現(xiàn)象進行詳細的闡述,這樣,能讓青少年朋友在了解力學問題時更加容易,比那些純理論和公式的書籍要通俗得多,《物理能量轉(zhuǎn)換世界:奇妙的力與運動》通過生動的故事,有趣的現(xiàn)象來闡述力學原理。這樣一來,對于青少年朋友學習物理大有裨益!段锢砟芰哭D(zhuǎn)換世界:奇妙的力與運動》共分為六個專題:靜力學、動力學、運動力學、天體力學、流體力學、生物力學。物理學是與日常生活關系最為密切的一門科學,也是初中學生較難理解的一門課。在此不求知識的全面系統(tǒng),所選內(nèi)容皆由趣味入題,用自然生活中生動有趣的事例,揭示其中的科學知識與科學原理。
靜力學
力
杠桿原理
簡單機械
斜面輪軸起重車實驗
子貢推廣桔槔碰壁
不老實的稱貨法
重心與平衡
懸錘和擺
航天器的重心
省力的盤山公路
動力學
作用力和反作用力
慣性定律
兩只雞蛋引發(fā)的問題
靜力學
力
杠桿原理
簡單機械
斜面輪軸起重車實驗
子貢推廣桔槔碰壁
不老實的稱貨法
重心與平衡
懸錘和擺
航天器的重心
省力的盤山公路
動力學
作用力和反作用力
慣性定律
兩只雞蛋引發(fā)的問題
步行的人和機車
船上決斗
向心力
步槍后坐力
磨盤上的螞蟻
在雪山上滑行
在斜面上
“水平”線不水平
鐵路轉(zhuǎn)彎的地方
不是給步行的人走的道路
傾斜的大地
運動力學
亞里士多德的題目
脆性物品的包裝
自動機械
摩擦取火
被硫酸溶解掉的彈簧的能
停下了發(fā)動機
功的單位
人類的機器奴隸
活發(fā)動機和機械發(fā)動機
物體落下之謎
雨滴的速度
雨水淋得更濕的時間
天體力學
宇宙火箭的運行速度
第二宇宙速度
第三宇宙速度
移動地球
月球上的大炮
同步的人造地球衛(wèi)星
錯誤的發(fā)明道路
增加體重的簡單方法
流體力學
浮力與密度
墨子和阿基米德
曹沖稱象
懷丙撈鐵牛
龍王送炮
密度的測定
沖走的石塊
順流而下
河流為什么是彎的
生物力學
格列佛和大人國
河馬為什么笨重不靈
哪一個更能跳
哪一個更能飛
沒有損傷的落下
樹木為什么不長高到天頂
你兩只手里各拿一只雞蛋,把一只向另一只撞去。兩只蛋都是一樣的堅硬,而且都是用同一部分互相碰撞。問哪一只蛋會被撞破:被撞的那一只呢,還是去撞的那一只?根據(jù)實驗,被撞破的蛋多半是“運動著的蛋”,換句話說,就是去撞的那一只蛋。、對于這一點,某雜志是這樣解釋的:“雞蛋殼的形狀是曲面的,在碰撞的時候?qū)δ侵徊粍拥碾u蛋所加的壓力,是作用在蛋殼外面的,而大家都知道,蛋殼像一切拱形的物體一樣,很能受得住從外面來的壓力。但是,作用在運動著的蛋上的力,情形就完全兩樣了。在這里,運動著的蛋黃和蛋白,在發(fā)生碰撞的一剎那,要從內(nèi)部壓向蛋殼。而拱形的物體抗受這種壓力的能力是比抗受外來壓力的能力低得多的,因此蛋殼就破碎了”。
許多人認為被撞破的一定是去撞的那只蛋;另外一些人卻認為這只蛋一定會保持完整。雙方面的理由看來仿佛都很正確,其實這兩種說法卻都是根本錯誤的!這里想用論斷來確定互撞的兩只雞蛋當中哪一只應該被撞破,根本是不可能的,因為在去撞的和被撞的蛋之間,并沒有什么區(qū)別。我們不應該強調(diào)去撞的蛋是在運動的,而被撞的蛋是不動的。說它不動——是相對什么來說的呢?假如是對地球來說,那么,大家知道,我們的地球本身也是在群星之間運動著,而且是做著成10種不同的運動的呀!“被撞的”蛋跟“去撞的”蛋一樣都有這許多運動,而且誰也不會說哪一只蛋在群星中間運動得更快一些。如果想根據(jù)動和靜的特征來預言雞蛋的命運,那就只有翻閱全部天文學著作,確定互撞的兩只蛋當中每一只跟固定不動的星球的相對的運動。而且,即使這樣,也還是不行,因為各個可見的星球也是在運動著的,而且它們的整體,銀河系,也在跟別的星系相對地運動著。
看,這個雞蛋殼的題目竟把我們引到無邊無際的宇宙空間去了,而且問題還并沒有接近解決。其實,不,應該說是接近了的,假如這次星空旅行幫助了我們,使我們明白了一個重要的真理:說物體運動而不指出是跟哪一個物體相對的運動,那只等于是一句廢話。單獨拿一個物體來說是無所謂運動的;要運動,至少要有兩個物體——互相接近或互相遠離。剛才那一對互撞的雞蛋都是在相同的運動狀態(tài)之下的。它們在互相接近——關于它們的運動,我們所能說的只有這些。至于碰撞的結果,卻不因為我們喜歡把哪一只當做不動的、把哪一只當做在運動著的而有所不同。
300多年前,伽利略首先提出了勻速運動和靜止的相對性。這是“經(jīng)典力學里的相對論”,讀者請勿把它和“愛因斯坦的相對論”混淆,后者是在20世紀初被提出來的,而且實際上是前面那個相對論的進一步的發(fā)展。
知識點伽利略伽利略(1564—1642)是意大利物理學家、天文學家和哲學家,近代實驗科學的先驅(qū)者。其成就包括改進望遠鏡和其所帶來的天文觀測,以及支持哥白尼的日心說。當時,人們爭相傳頌:“哥倫布發(fā)現(xiàn)了新大陸,伽利略發(fā)現(xiàn)了新宇宙”。今天,史蒂芬·霍金說,“自然科學的誕生要歸功于伽利略,他這方面的功勞大概無人能及!毖由扉喿x木馬旅行塞萬提斯作品《堂吉訶德》有這么一個情景:在描述光榮的騎士和他的侍從騎木馬旅行的一段里,人們向堂吉訶德說:“假如這位騎士有侍從,可以騎在馬屁股上。大勇士瑪朗布魯諾一口擔保。他專等著比劍,這位騎士盡可放心前去,決沒有誰暗害他。這匹馬脖子上有個關捩子,只要扭動一下,它就把你們從天空直送到瑪朗布魯諾那里去?墒悄銈兊冒蜒劬γ缮,免得飛高了頭暈;等聽見馬嘶,就是到達地頭的信號,到那時才能睜開眼!眱扇嗣缮涎郏眉X德覺得一切就緒,就去擰那關捩子。
旁邊的人于是使騎士相信他果然在空中“比射出的箭還快”地疾馳了。
“我敢發(fā)誓,”堂吉訶德向侍從說,“我一輩子沒乘過更平穩(wěn)的坐騎,簡直好像一步都沒挪動似的。朋友啊,別害怕,事情實在很順利!薄笆前!”桑丘答道,“我這邊的風大極了,好像一千只風箱正對著我吹呢!惫挥袔字淮箫L箱正對著他們鼓風。
塞萬提斯的木馬,實際上是今天人們想出的,在展覽會和公園里供游人消遣用的各種類似的游戲的原始形式。不管是木馬也好,今天的一切類似的游戲也好,都是根據(jù)靜止和勻速運動在機械效果上完全不可能分別的原理而來的。
……