我們的生活中到處是力,不只是各種活動(dòng)包含著力,比如坐過(guò)山車、踢足球、拔河、放風(fēng)箏,就連那些看似安靜的小東西,比如雞蛋、彈簧、肥皂泡,也包含著不容小覷的力的知識(shí)。力無(wú)所不在,無(wú)所不能。你瞧:
我們能夠行走自如、翩翩起舞,都是拜“力”所賜;
深陷沼澤,越掙扎越下沉,這是力的“詭計(jì)”;
飛機(jī)起降出現(xiàn)耳鳴,這是力在“作祟”;
氣勢(shì)壯觀的錢(qián)塘江大潮,是力的“得意之作”;
……
本書(shū)不同于以往關(guān)于力的書(shū),而是從自然和生活中尋找實(shí)例來(lái)闡述力學(xué)知識(shí)。既通過(guò)實(shí)例講解力學(xué)的基本知識(shí),比如通過(guò)蘋(píng)果的降落,我們可以認(rèn)識(shí)到重力的存在;通過(guò)潮汐現(xiàn)象,我們可以了解到引力的作用;通過(guò)電梯的升降,我們可以體會(huì)到超重與失重;通過(guò)過(guò)山車,我們可以見(jiàn)識(shí)到向心力的威力。
又闡述了這些力學(xué)原理在現(xiàn)代生活中的應(yīng)用,如體操選手如何利用力學(xué)原理來(lái)完成高難度動(dòng)作,滑水運(yùn)動(dòng)員如何能“水上漂”,足球比賽中漂亮的“香蕉球”和“電梯球”是怎么回事。
還為我們的日常生活提出了一系列的建議,如如何挑選合格的茶壺,如何在倒啤酒時(shí)產(chǎn)生最少的泡沫,以及如何避免在戶外活動(dòng)中受傷。
書(shū)中穿插有許多游戲、實(shí)驗(yàn)、故事以及清晰明了的結(jié)構(gòu)圖和原理圖,由淺入深地講述科學(xué)原理,冷冰冰的公式變得活潑起來(lái),硬邦邦的定律也變得形象起來(lái),科學(xué)學(xué)習(xí)不再晦澀難懂。
另外,本書(shū)還設(shè)置了“科學(xué)小常識(shí)”版塊,作為對(duì)正文內(nèi)容的補(bǔ)充說(shuō)明和拓展延伸,極大增加了知識(shí)含量。
科學(xué)就是高不可攀的嗎?科學(xué)探究就是神秘而枯燥的嗎?科學(xué)教育就是“板著面孔”的嗎?才不是呢!許多科學(xué)家都認(rèn)為,科學(xué)研究是一個(gè)充滿快樂(lè)的過(guò)程。而且科學(xué)是無(wú)處不在的,日常生活中的點(diǎn)點(diǎn)滴滴都蘊(yùn)含著科學(xué)原理! ∧敲,怎樣才能讓孩子對(duì)科學(xué)感興趣,怎樣才能讓孩子覺(jué)得學(xué)科學(xué)不是一件苦差呢? 我們要給孩子講“電流”的時(shí)候,讓孩子跟隨發(fā)明家去破解蛙腿抽搐事件怎么樣? 我們要給孩子講“摩擦力”的時(shí)候,讓孩子親身體驗(yàn)一下沒(méi)有摩擦力的世界怎么樣? 我們要給孩子講“化學(xué)”的時(shí)候,讓孩子瞧瞧魔術(shù)師的“詭計(jì)”怎么樣? 我們要給孩子講“能量”的時(shí)候,讓孩子見(jiàn)識(shí)愛(ài)斯基摩人的保暖絕招怎么樣? …… 聽(tīng)起來(lái)不錯(cuò)吧!這就是“愛(ài)上科學(xué)一定要知道的科普經(jīng)典”這套叢書(shū)的妙處所在。從孩子的日常生活出發(fā),從孩子的視角提出問(wèn)題,引導(dǎo)他們?nèi)ビ^察、去體驗(yàn)、去動(dòng)腦筋、去尋找答案,也讓孩子的好奇心與探索精神成為引導(dǎo)他們學(xué)習(xí)的動(dòng)力。這是一套既講了知識(shí)又講出了方法的科普書(shū),它傳達(dá)了一種全新的科學(xué)學(xué)習(xí)理念,而這也正是中國(guó)孩子最稀缺的——用科學(xué)的方法探索知識(shí),讓孩子學(xué)會(huì)用科學(xué)來(lái)解決問(wèn)題。
力的世界真奇妙
想飛出地球是不可能的
是彈力將花瓶打碎了
不摩擦,拿不穩(wěn)
既排斥,又吸引
有趣的三大定律
慣性讓你摔倒
力改變了運(yùn)動(dòng)狀態(tài)
用力多大,反彈就有多大
是誰(shuí)使得蘋(píng)果落下
牛頓的蘋(píng)果
我們不會(huì)從地球上掉下去
四季因引力而生
潮汐是大海的呼吸
引潮力的杰作
力的世界真奇妙
想飛出地球是不可能的
是彈力將花瓶打碎了
不摩擦,拿不穩(wěn)
既排斥,又吸引
有趣的三大定律
慣性讓你摔倒
力改變了運(yùn)動(dòng)狀態(tài)
用力多大,反彈就有多大
是誰(shuí)使得蘋(píng)果落下
牛頓的蘋(píng)果
我們不會(huì)從地球上掉下去
四季因引力而生
潮汐是大海的呼吸
引潮力的杰作
大潮小潮各不同
錢(qián)江大潮為何如此洶涌
潮水也可以發(fā)電了
電梯里的怪事
超重與失重
加速度“搗的鬼”
失重并非沒(méi)有重力
瘋狂的過(guò)山車
先擠壓,后拋離
不會(huì)從頂端掉下來(lái)
末節(jié)車廂最刺激
身體不適者請(qǐng)回避
飛船升空了
從沉甸甸到輕飄飄
在太空中生活好難
失重與宇宙開(kāi)發(fā)
升上太空的人造星星
速度是戰(zhàn)勝引力的法寶
為何發(fā)射場(chǎng)要靠近赤道
改變速度,就能重返地球
腳下的學(xué)問(wèn)
一個(gè)跌倒接替另一個(gè)跌倒
你是走著還是跑著
拄拐有講究
平衡的雜技
重心靠往鋼絲繩
“椅子頂”內(nèi)外側(cè)有別
云梯越短未必越安全
神奇的多米諾骨牌
一個(gè)力一個(gè)力傳遞下去
能量大得驚人
牽一發(fā)而動(dòng)全身
小小彈簧能力大
彈性形變?cè)炀蛷椓?/p>
越壓縮越反彈
可測(cè)力,可稱重
推著時(shí)針走
讓人在蹦床中蹦起
摩擦力的是是非非
放大鏡下觀察摩擦力
這討厭的摩擦力
請(qǐng)別把車開(kāi)這么快
“鎂粉”在體操比賽中的作用
雞蛋中的力學(xué)
生蛋轉(zhuǎn)不久,熟蛋轉(zhuǎn)得久
握碎雞蛋不太易
雞蛋也能立起來(lái)
兩個(gè)鐵球同時(shí)落地
伽利略的實(shí)驗(yàn)
為何同時(shí)落地
羽毛和石頭不同時(shí)落地
驚險(xiǎn)刺激的“跳樓機(jī)”
不接觸也有力
電生磁,磁生力
有選擇地“吸收”
兩極吸力大
離得近,粘得牢
別擔(dān)心,列車不會(huì)掉下來(lái)
摩擦小,所以速度快
磁力讓它懸在半空
神奇的超導(dǎo)電磁鐵
給一個(gè)支點(diǎn)我可以撬動(dòng)地球
一上一下的蹺蹺板
扳手真的很好用
滑輪組合出奇效
阿基米德真能撬起地球嗎?
人體身上有杠桿
抬頭既不省力也不費(fèi)力
腳掌是一根省力杠桿
手臂比表現(xiàn)的更有力量
身體杠桿處處可見(jiàn)
固體壓強(qiáng)的秘密
承壓有限度
躺在釘板上竟然不受傷
尖嘴助啄木鳥(niǎo)敲開(kāi)了樹(shù)皮
問(wèn)題的實(shí)質(zhì)是壓力分配
漏水礦泉水瓶中的學(xué)問(wèn)
各個(gè)方向均有水壓
同一深度,水壓相等
越深越壓迫
浮浮沉沉話浮力
阿基米德的貢獻(xiàn)
浮力源自壓強(qiáng)差
鋼鐵也能浮在水面上
氣球升了天
流體大力士
很小的力生成了很大的力
萬(wàn)噸水壓機(jī)是如何工作的?
用嘴也能將書(shū)本吹起
液壓傳動(dòng)與動(dòng)植物
探訪海洋壓力世界
闖“龍宮”不太易
巨壓壓不死深海魚(yú)
壓力平衡很重要
潛水上浮須緩慢
有趣的連通器
靜止后,液面總能相平
水槽下水管為何是彎曲的
這樣的茶壺可不合格
船只在上下游中進(jìn)出
認(rèn)識(shí)大氣壓
空氣戰(zhàn)勝了十六匹馬
空氣越稀薄氣壓越小
太空中沒(méi)有氣壓
氣壓可預(yù)報(bào)天氣
氣壓與日常生活
沒(méi)有氣壓,你連汽水都喝不了
用真空吸塵器對(duì)付細(xì)塵
大氣壓被關(guān)進(jìn)高壓鍋里了
好用的“吸子”
將空氣壓進(jìn)打氣筒
陸?罩械纳衩啬Я
鐵路慘案的“兇手”是氣流
誰(shuí)撞壞了“奧林匹克”號(hào)
氣流壓強(qiáng)差托起了飛機(jī)
肥皂泡,圓又圓
先升而后降
普通水吹不出氣泡
泡泡總是圓形的
……
末節(jié)車廂最刺激
過(guò)山車的最后一節(jié)小車廂是過(guò)山車贈(zèng)送給勇敢者的最刺激禮物,因?yàn)樵谶^(guò)山車大回轉(zhuǎn)過(guò)程中,最后一節(jié)車廂被拋離的感受是最強(qiáng)烈的。
地球上的任何物體都要受到重力的作用,從效果上看,無(wú)論物體形狀有多大,其重力的作用都可以認(rèn)為是集中于一點(diǎn),這點(diǎn)就是重心。重心的位置與物體的形狀及質(zhì)量分布有關(guān),形狀規(guī)則、質(zhì)量分布均勻的物體,其重心在它的幾何中心。過(guò)山車可以看作是一種形狀規(guī)則、質(zhì)量分布均勻的物體,它的重心在過(guò)山車的中部車廂。因?yàn)橹亓ψ饔糜谶^(guò)山車的中部車廂,所以通常最后一節(jié)車廂通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)的速度比車廂頭部要快,因?yàn)楫?dāng)車廂頭部經(jīng)過(guò)最高點(diǎn)時(shí),它的重心仍在“身后”,在短時(shí)間內(nèi),車廂頭部雖然處在下降的狀態(tài),但是它要“等待”重心越過(guò)最高點(diǎn)時(shí)才被重力牽引。而車廂尾部則不同,它會(huì)借助重心正在加速向下的時(shí)機(jī),以最大的速度到達(dá)和跨越最高點(diǎn),從而給人一種被拋離的感覺(jué)。
車廂尾部的被拋離感是非常強(qiáng)烈的,要不是車廂的車輪牢固地扣在軌道上,以及車廂上的安全繩帶緊緊地拴住游人,游人十之八九會(huì)脫軌甩出去。所以,很多人在坐完過(guò)山車后,往往都是心有余悸,再也沒(méi)有勇氣去坐第二回。
“水立方”與肥皂泡
肥皂泡是表面張力和內(nèi)部氣體壓力作用下的一個(gè)球狀結(jié)構(gòu)。近年來(lái),人們仿照肥皂泡的原理建造了許多大型的膜結(jié)構(gòu)建筑。知道“水立方”嗎?它就是利用肥皂泡原理建成的世界上最大的一座膜結(jié)構(gòu)建筑。
“水立方”的正式名稱是中國(guó)國(guó)家游泳中心,它是中國(guó)為2008年北京奧運(yùn)會(huì)的舉辦而修建的一個(gè)大型游泳館!八⒎健钡脑O(shè)計(jì)靈感來(lái)自水分子結(jié)構(gòu),它的外表采用世界上最先進(jìn)的環(huán)保節(jié)能膜材料——ETFE(四氟乙烯)。這種像“泡泡”一樣的膜材料有自潔功能,使膜的表面基本上不沾灰塵,即使沾上灰塵,自然降水也足以使之清潔如新。此外,膜材料具有較好的抗壓性,人們?cè)谏厦妗巴姹拇病倍紱](méi)問(wèn)題。
因?yàn)橐斐鏊肿拥母杏X(jué),工程技術(shù)人員給“水立方”的“皮膚”裝上了3000多個(gè)氣枕,每個(gè)氣枕都是不規(guī)則的多面體,大小不一,形狀各異。安裝成功的氣枕通過(guò)事先安裝在鋼架上的充氣管線充氣變成“氣泡”,整個(gè)充氣過(guò)程由電腦智能監(jiān)控,并根據(jù)當(dāng)時(shí)的氣壓、光照等條件使“氣泡”保持最佳狀態(tài)。
“水立方”是現(xiàn)代膜結(jié)構(gòu)建筑的典范,它與一旁的國(guó)家體育場(chǎng)——“鳥(niǎo)巢”共同構(gòu)筑了北京奧運(yùn)最獨(dú)特的風(fēng)景線。
茶葉為何不在杯子邊緣
用玻璃杯喝茶的時(shí)候,假如我們用筷子在杯子中攪動(dòng)幾下,會(huì)發(fā)現(xiàn)杯中的茶葉聚集到杯子的中央,而不是隨離心力卷到杯子的邊緣。這是什么緣故呢?
原來(lái),物理學(xué)上有一種叫作“離心沉降”的現(xiàn)象,它的情況是這樣的:假如在一個(gè)盛有液體(如清水)、能高速旋轉(zhuǎn)的的圓筒容器中,有一組密度大小與液體不同的固體物(如小木球、小鋼球)。當(dāng)圓筒容器旋轉(zhuǎn)時(shí),由于離心力的大小與物體的質(zhì)量成正比(在體積相同的情況下與密度成正比),所以密度大的物體(鋼球)很快會(huì)被甩到最外層,而密度小的物體(木球)則被推向中央,液體(清水)則占據(jù)了“中間地帶”。這就是離心沉降,它反映的其實(shí)是這一樣一個(gè)本質(zhì):在小小的“離心國(guó)”里,等級(jí)是森然的。凡是進(jìn)入其中的“游客”,無(wú)論是固體還液體,都無(wú)一例外地嚴(yán)格遵守“法規(guī)”——按密度分層排列,密度小的聚集在中央附近,而密度大的則分散在邊緣附近。
由于茶葉的密度比水低,所以當(dāng)水轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),水在離心力的所用下向外涌,而密度小的茶葉則只能被擠到了中心離心力比較小的中央附近。
……