违反惯性的氢气球

于金梅

怪异的小氢气球

我们知道，任何物体都有惯性，都想保持现状，除非受力。例如坐在汽车里，汽车向前开动了，我们的身体随着座椅启动了，但是上身还会向后仰一下。汽车向右拐弯了，我们的身体会自动地向左偏。这些情况我们已经司空见惯，谁都不会感到惊奇。

但是，当一个平淡无奇的小氢气球被丝线拴在汽车地板上时，它的运动就显得怪异了！它的怪异甚至被很多人认为它是个外星气球。

那么，它到底有什么怪异行为？

汽车一起步，车上任何不固定的物体都会自然向后仰一下，但小氢气球却是向前冲，差点撞到汽车前面的玻璃！汽车遇到红灯刹车了，车上任何能运动的物体由于惯性还会向前冲，而小氢气球却向后退！汽车行驶途中向左拐弯，车上的人都有向右偏的趋势，但是小氢气球不但不向右偏，反而朝汽车的左侧玻璃撞去！

氢气球不但没有了普通物体都有的惯性，而且还具有与惯性相反的运动状态，这怎么可能？

空气惯性抵消了气球惯性

研究者认真思考了小氢气球的怪异情况：小气球在外面的表现很正常，为什么偏偏到了汽车里，惯性就消失了呢？按理说惯性是不可能消失的，应该是汽车内的某种力量促使它做出了怪異的行为。那么是什么力量呢？

科学家分析，氢气球除了受到重力外，还受到空气的浮力，在汽车加速或改变方向时还会受到加速度方向的力。在通常情况下，重力对汽车内任何物体的影响都是一样的，而加速度方向的力也是如此，唯独浮力在小气球身上是独特的。

看来问题还是出在了浮力上。原来，空气是有密度的，在汽车有加速度的时候，空气和人一样向后运动，致使汽车后部空气密度增加，气球就会向密度小一些的车前部运动。同理，汽车刹车时，空气和人一样向前运动，致使汽车前部空气密度增加，气球就会向密度小一些的车后部运动。汽车左右转弯时也是同样的道理。

由此看来，正是这种密度不同的空气产生的浮力克服了氢气球的惯性，让小气球表现出各种怪异的行为。