力学故事

尼克·阿诺德　岳金霞

力有很多种，有轻弹一粒豌豆那样微小的力，也有宇宙星体之间巨大的引力。如果你不小心摔倒了，那也是力的作用。本期让我们来了解一些关于力学的知识。

伟大的牛顿

艾萨克·牛顿从小就对科学产生了浓厚的兴趣，后来他去剑桥大学读书，把所有的时间都花在学习和做实验上，以至于常常忘记吃饭。

牛顿在研究力学的同时，发明了微积分。人们至今仍在使用这个数学工具，甚至用它来计算火箭的航程。紧接着，牛顿实现了人生当中最伟大的一次科学发现。

刚开始接触力学知识的时候，你会发现它们有些复杂难懂。然而许多年前，一位英国科学家早就将力学知识解释得非常透彻了，他就是大名鼎鼎的艾萨克·牛顿。

一大傍晚，牛顿在果园里计算着月亮是如何绕地球旋转的。一阵风吹过，一颗苹果从树上掉了下来，恰好砸在了牛顿的头上……

牛顿一边揉着脑袋，一边思考着：为什么苹果会掉下来而月亮不会掉下来呢甲从此，他开始了一系列计算研究。20年后，他发表了自己的理论成果《自然哲学的数学原理》。

在这本科学著作当中，牛顿解释了整个宇宙的奥妙，提出了有关力学的三个定律以及物体是怎样运动的，这些发现奠定了经典力学的坚实基础。

骑车历险记

在牛顿之前，人们对力学知之甚少。不过在那之后，物理学家们可就轻松多啦！一切运动都能用力学定律来解释，包括你第一次学习骑自行车。

还记得你当初学骑自行车的情形吗？当你骑上自行车时，你不能将书包和三明治等重物同时挂在一侧的车把手上，因为这样自行车会受力不均，朝一边歪斜。

此外，重力、速度、地形和风速都会对你的骑行产生一定的影响。

惯性是物体保持原来运动状态的一种属性。因为惯性，刚开始踩動自行车会比较费劲。然而，当你已经骑行起来，就会轻松很多。遇到陡坡时，你需要多费点儿力气，这是许多力相互作用的结果。

下坡了！这时，重力想要把你拉回地球，这会使你感到一股加速的动力，自行车的速度会逐渐加快。小心一些哦！

当你骑车下山坡时，会感到风强劲地吹着你的脸颊。这时，你的速度会变慢，这种力叫做阻力。

有趣的重力

累坏了吧？要不要放松一下？下面让我们来看看重力。

任何物体之间都有引力。质量大的物体会吸引质量小的物体，这种力的作用我们平时根本发现不了。除非，这个物体的体积非常巨大，比如地球。地球对于物体的引力叫做重力。让我们去体验一下重力，来一堂惊险刺激的自由跳伞课吧！

自由跳伞课

这架飞机位于6100米高空。别害怕，仔细检查你的降落伞是不是牢固，然后从飞机上往下跳……闭上眼睛一一三、二、一！

刚跳下去的一段时间内，你可以在空中尽情地翱翔一会儿……这时，你可能会在空中翻跟头，因为此时的你根本无法保持身体平衡。

接下来的15秒，你会越落越快，在空气阻力的作用下，你的速度会达到每秒50米。哇，真过瘾！现在，试着脸朝下，张开双臂……这样能增大阻力作用，使你不至于下落得太快。

注意，你将会在25秒内落地一一现在，拉开降落伞的伞绳——准备着陆！

各种轮子

旋转运动与离心力、向心力有关。如果用一根绳子拴住小球绕圈旋转，离心力会试图把小球沿直线甩出去，而向心力则会把小球拉向旋转中心。正是有了离心力和向心力，轮子才得以转动前进。你能说出生活中有哪些轮子吗甲让我们来看一看轮子的诸多用途。

1.摩天轮

摩天轮最早出现在17世纪的俄国。据说，这项发明是受了孩子们坐水车汲水玩耍的启发。水车旋转产生的离心力常常会把孩子们丢到河里去一一幸好他们都会游泳！

2.旱冰鞋

18世纪发明家约瑟夫·默林为了炫耀他发明的旱冰鞋，一边滑行一边演奏小提琴，在光滑的地板上嗖嗖滑行，酷极了！然而，他最终因为无法停下而撞到了一面镜子上！

3.驱动机器

转动轮子还可以获得能量，这种能量可以用来驱动机器。19世纪，囚犯们被带进一个脚踏的动力轮里，被迫不停地攀爬转动这个巨大的轮子。轮子旋转能给轮船提供动力，防止轮船下沉。

4.过山车

当你坐在过山车上，头部朝下快速行进时，由于向心力的作用，你的屁股会紧紧贴在座位上，不会掉落下来哦！

神奇的力学与我们的生活息息相关。尽管我们今天已经了解了一些力学知识，但这还远远不够。自然界中，还有更多的力学原理等待你去发现和探索。