來源:百度文庫 2010-08-31 13:48:48
第四章萬有引力 4.6在月球上打靶
蘇聯(lián)科學家齊奧爾科夫斯基寫過一篇中篇小說,叫做《在月球上》。從這篇小說里摘下一些段落來,可以幫助我們理解在重力作用下運動的條件。在地面上,大氣妨礙著物體在它里面運動,因此本來很簡單的物體墜落的定律,因為有了許多附加條件而變得復雜起來。在月球上是基本沒有空氣的。因此,如果我們真的能夠到月球上去進行科學研究,那它一定會是一個最好的研究物體墜落的實驗室。
在摘錄小說里的故事以前,讓我先介紹兩個在故事里交談著的人:他們都在月球上,正在研究槍里放出的子彈,在月球上是怎樣運動的。
“可是,火藥在這里能不能起作用呢?”
“爆炸物在真空里甚至比在空氣里威力更大,因為空氣只會阻礙火藥爆炸開來;至于氧氣,那它是不必要的,因為火藥本身所含的氧已經足夠了。”
“我們把槍口朝上放,以便子彈射出去以后可以在附近找到……”
一道火光,微弱的聲音①,地面微微有些震動。
“槍塞到哪里去了?它應當就在這里附近。”
“槍塞是跟子彈一起飛出去的,它大概不會落在子彈的后面。因為在地球上有大氣阻撓它跟著子彈一起飛走;而在這里,就是羽毛落下和飛向空中的速度,也和石頭一樣。你拿一片從枕頭里掏出來的羽毛,我拿一個小鐵球。你能夠象我用小鐵球一樣方便,用手里的羽毛擊中一個靶子,甚至是離得很遠的靶子。在這種重力很小的情況下,我能夠把小球擲到400米遠;你也能夠把羽毛擲過同樣的距離;固然你擲的東西是不會打壞任何東西的,甚至在擲的時候,你也感覺不到你是在擲什么東西。我們兩個人力氣差得不多,讓我們用全力把手里的東西擲向同一個目標:就擲向那塊紅色花崗石吧……”
結果羽毛好象被強烈的旋風刮著一樣,略微趕在鐵球的前面。
“可是這是怎么一回事呢?從開槍到現(xiàn)在已經有三分鐘了,子彈卻還沒有下來!”
“大概再等兩分鐘,它一定會回來的。”
果然,兩分鐘以后,我們覺得地面微微有些震動,同時在不遠的地方,看到那個正在跳著的槍塞。
“這顆子彈飛出去的時間真長啊!它能升得多高呢!”
“七十公里。因為這里的重力小,并且沒有空氣阻力,所以子彈能夠飛得這么高。”
現(xiàn)在讓我們來驗算一下。如果子彈離槍口時候的速度是每秒500米(這相當于新式槍的2/3)。那末,在地球上沒有空氣的情況下,這顆子彈的上升高度是:
也就是12.5公里。而在月球上,重力只有地球上的1/6,這里的g就只有10/6;因此,子彈在月球上能夠飛到的高度是
也就是12.5公里。而在月球上,重力只有地球上的1/6,這里的g就只有10/6;因此,子彈在月球上能夠飛到的高度是
12.5公里×6=75公里。
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