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《趣味物理學》在線閱讀——第4章 旋轉運動·“永動機”(3)

來源:百度文庫 2010-08-18 13:13:40

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4.3 墨水滴畫成的旋風

  拿一塊光滑的白色硬紙板剪成圓形,中間插一根削尖了的火柴梗,就可以做成一具陀螺,象圖39右邊所畫的是它的實際大小。要使這個陀螺旋轉,并不需要特別的技巧,只要把火柴梗的上部夾在大拇指和食指之間;把它擰轉以后,很快丟到平滑的面上,就可以了。

  現在,你可以利用這個陀螺,做一個很有意義的實驗。在使它旋轉之前,在那圓紙片上先滴幾小滴墨水。接著,不等墨水干燥,立刻把陀螺擰轉。等它停下來以后,再看看那些墨水滴:每一滴墨水已經劃成一條螺旋線,而這些墨水滴劃出的螺旋線合起來看,就象旋風的模樣。

  象旋風的模樣倒并不是偶然的。你知道這圓紙片上的螺旋線表示了些什么嗎?這其實是墨水滴移動的軌跡。每一滴墨水在旋轉的時候受到的作用,跟坐在“魔盤”上的人受到的完全一樣。這些墨水滴在離心作用下離開了中心向邊上移動,在邊上紙片的轉速比墨水滴本身的要大了許多。

  在這些地方,這圓紙片仿佛從墨水滴底下悄悄地溜了過去,跑到了它們的前面。結果每一滴墨水仿佛都落到了圓紙片的后面,退到它的半徑后面似的。它的路線正因了這個緣故才顯出彎曲的形狀——使我們在紙片上看到了曲線運動的軌跡。

  從高氣壓地方向外流動的空氣流(就是所謂“反氣旋”)或流向低氣壓的空氣流(就是所謂“氣旋”)所受到的作用也完全相同。因此,墨水滴畫成的螺旋紋實在可以說是真正旋風的縮影。

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