超能的力

内容简介

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我们的生活中到处是力，不只是各种活动包含着力，比如坐过山车、踢足球、拔河、放风筝，就连那些看似安静的小东西，比如鸡蛋、弹簧、肥皂泡，也包含着不容小觑的力的知识。力无所不在，无所不能。你瞧：

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我们能够行走自如、翩翩起舞，都是拜“力”所赐；

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深陷沼泽，越挣扎越下沉，这是力的“诡计”；

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飞机起降出现耳鸣，这是力在“作祟”；

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气势壮观的钱塘江大潮，是力的“得意之作”；

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……

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本书不同于以往关于力的书，而是从自然和生活中寻找实例来阐述力学知识。既通过实例讲解力学的基本知识，比如通过苹果的降落，我们可以认识到重力的存在；通过潮汐现象，我们可以了解到引力的作用；通过电梯的升降，我们可以体会到超重与失重；通过过山车

目录

力的世界真奇妙
? 想飞出地球是不可能的
? 是弹力将花瓶打碎了
? 不摩擦，拿不稳
? 既排斥，又吸引
有趣的三大定律
? 惯性让你摔倒
? 力改变了运动状态
? 用力多大，反弹就有多大
是谁使得苹果落下
? 牛顿的苹果
? 我们不会从地球上掉下去
? 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
? 钱江大潮为何如此汹涌
? 潮水也可以发电了
电梯里的怪事
? 超重与失重
? 加速度“捣的鬼”
? 失重并非没有重力
疯狂的过山车
? 先挤压，后抛离
? 不会从顶端掉下来
? 末节车厢
? 身体不适者请回避
飞船升空了
? 从沉甸甸到轻飘飘
? 在太空中生活好难
? 失重与宇宙开发
升上太空的人造星星
? 速度是战胜引力的法宝
? 为何发射场要靠近赤道
? 改变速度，就能重返地球
脚下的学问
? 一个跌倒接替另一个跌倒
? 你是走着还是跑着
? 拄拐有讲究
平衡的杂技
? 重心靠往钢丝绳
? “椅子顶”内外侧有别
? 云梯越短未必越安全
神奇的多米诺骨牌
? 一个力一个力传递下去
? 能量大得惊人
? 牵一发而动全身
小小弹簧能力大
? 弹性形变造就弹力
? 越压缩越反弹
? 可测力，可称重
? 推着时针走
? 让人在蹦床中蹦起
摩擦力的是是非非
? 放大镜下观察摩擦力
? 这讨厌的摩擦力
? 请别把车开这么快
? “镁粉”在体操比赛中的作用
鸡蛋中的力学
? 生蛋转不久，熟蛋转得久
? 握碎鸡蛋不太易
? 鸡蛋也能立起来
两个铁球同时落地
? 伽利略的实验
? 为何同时落地
? 羽毛和石头不同时落地
? 惊险刺激的“跳楼机”
不接触也有力
? 电生磁，磁生力
? 有选择地“吸收”
? 两极吸力大
? 离得近，粘得牢
别担心，列车不会掉下来
? 摩擦小，所以速度快
? 磁力让它悬在半空
? 神奇的超导电磁铁
给一个支点我可以撬动地球
? 一上一下的跷跷板
? 扳手真的很好用
? 滑轮组合出奇效
? 阿基米德真能撬起地球吗？
人体身上有杠杆
? 抬头既不省力也不费力
? 脚掌是一根省力杠杆
? 手臂比表现的更有力量
? 身体杠杆处处可见
固体压强的秘密
? 承压有限度
? 躺在钉板上竟然不受伤
? 尖嘴助啄木鸟敲开了树皮
? 问题的实质是压力分配
漏水矿泉水瓶中的学问
? 各个方向均有水压
? 同一深度，水压相等
? 越深越压迫
浮浮沉沉话浮力
? 阿基米德的贡献
? 浮力源自压强差
? 钢铁也能浮在水面上
? 气球升了天
流体大力士
? 很小的力生成了很大的力
? 万吨水压机是如何工作的？
? 用嘴也能将书本吹起
? 液压传动与动植物
探访海洋压力世界
? 闯“龙宫”不太易
? 巨压压不死深海鱼
? 压力平衡很重要
? 潜水上浮须缓慢
有趣的连通器
? 静止后，液面总能相平
? 水槽下水管为何是弯曲的
? 这样的茶壶可不合格
? 船只在上下游中进出
认识大气压
? 空气战胜了十六匹马
? 空气越稀薄气压越小
? 太空中没有气压
? 气压可预报天气
气压与日常生活
? 没有气压，你连汽水都喝不了
? 用真空吸尘器对付细尘
? 大气压被关进高压锅里了
? 好用的“吸子”
? 将空气压进打气筒
陆海空中的神秘魔力
? 铁路惨案的“凶手”是气流
? 谁撞坏了“奥林匹克”号
? 气流压强差托起了飞机
肥皂泡，圆又圆
? 先升而后降
? 普通水吹不出气泡
? 泡泡总是圆形的
……

摘要与插图

末节车厢激
　　过山车的一节小车厢是过山车赠送给勇敢者的激礼物，因为在过山车大回转过程中，一节车厢被抛离的感受是烈的。
　　地球上的任何物体都要受到重力的作用，从效果上看，无论物体形状有多大，其重力的作用都可以认为是集中于一点，这点就是重心。重心的位置与物体的形状及质量分布有关，形状规则、质量分布均匀的物体，其重心在它的几何中心。过山车可以看作是一种形状规则、质量分布均匀的物体，它的重心在过山车的中部车厢。因为重力作用于过山车的中部车厢，所以通常一节车厢通过点时的速度比车厢头部要快，因为当车厢头部经过点时，它的重心仍在“身后”，在短时间内，车厢头部虽然处在下降的状态，但是它要“等待”重心越过点时才被重力牵引。而车厢尾部则不同，它会借助重心正在加速向下的时机，以的速度到达和跨越点，从而给人一种被抛离的感觉。
车厢尾部的被抛离感是强烈的，要不是车厢的车轮牢固地扣在轨道上，以及车厢上的安全绳带紧紧地拴住游人，游人十之八九会脱轨甩出去。所以，很多人在坐完过山车后，往往都是心有余悸，再也没有勇气去坐第二回。
 
　　“水立方”与肥皂泡
　　肥皂泡是表面张力和内部气体压力作用下的一个球状结构。近年来，人们仿照肥皂泡的原理建造了许多大型的膜结构建筑。知道“水立方”吗？它就是利用肥皂泡原理建成的世界上的一座膜结构建筑。
　　“水立方”的正式名称是中国国家游泳中心，它是中国为2008年北京奥运会的举办而修建的一个大型游泳馆。“水立方”的设计灵感来自水分子结构，它的外表采用世界上进的环保节能膜材料——ETFE(四氟乙烯)。这种像“泡泡”一样的膜材料有自洁功能，使膜的表面基本上不沾灰尘，即使沾上灰尘，自然降水也足以使之清洁如新。此外，膜材料具有较好的抗压性，人们在上面“玩蹦床”都没问题。
　　因为要造出水分子的感觉，工程技术人员给“水立方”的“皮肤”装上了3000多个气枕，每个气枕都是不规则的多面体，大小不一，形状各异。安装成功的气枕通过事先安装在钢架上的充气管线充气变成“气泡”，整个充气过程由电脑智能监控，并根据当时的气压、光照等条件使“气泡”保持状态。
　　“水立方”是现代膜结构建筑的典范，它与一旁的国家体育场——“鸟巢”共同构筑了北京奥运特的风景线。
 
　　茶叶为何不在杯子边缘
　　用玻璃杯喝茶的时候，假如我们用筷子在杯子中搅动几下，会发现杯中的茶叶聚集到杯子的中央，而不是随离心力卷到杯子的边缘。这是什么缘故呢？
　　原来，物理学上有一种叫作“离心沉降”的现象，它的情况是这样的：假如在一个盛有液体（如清水）、能高速旋转的的圆筒容器中，有一组密度大小与液体不同的固体物（如小木球、小钢球）。当圆筒容器旋转时，由于离心力的大小与物体的质量成正比（在体积相同的情况下与密度成正比），所以密度大的物体（钢球）很快会被甩到层，而密度小的物体（木球）则被推向中央，液体（清水）则占据了“中间地带”。这就是离心沉降，它反映的其实是这一样一个本质：在小小的“离心国”里，等级是森然的。凡是进入其中的“游客”，无论是固体还液体，都无一例外地严格遵守“法规”——按密度分层排列，密度小的聚集在中央附近，而密度大的则分散在边缘附近。
　　由于茶叶的密度比水低，所以当水转动时，水在离心力的所用下向外涌，而密度小的茶叶则只能被挤到了中心离心力比较小的中央附近。
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