第四章萬有引力 4.6在月球上打靶

第四章萬有引力 4.6在月球上打靶

　　蘇聯(lián)科學(xué)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(yùn)動(dòng)的條件。在地面上，大氣妨礙著物體在它里面運(yùn)動(dòng)，因此本來很簡單的物體墜落的定律，因?yàn)橛辛嗽S多附加條件而變得復(fù)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(jìn)行科學(xué)研究，那它一定會(huì)是一個(gè)最好的研究物體墜落的實(shí)驗(yàn)室。

　　在摘錄小說里的故事以前，讓我先介紹兩個(gè)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(yùn)動(dòng)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?yàn)榭諝庵粫?huì)阻礙火藥爆炸開來；至于氧氣，那它是不必要的，因?yàn)榛鹚幈旧硭�含的氧已�?jīng)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(dòng)。

　　“槍塞到哪里去了？它應(yīng)當(dāng)就在這里附近。”

　　“槍塞是跟子彈一起飛出去的，它大概不會(huì)落在子彈的后面。因?yàn)樵诘厍蛏嫌写髿庾钃纤�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(gè)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(gè)靶子，甚至是離得很遠(yuǎn)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(yuǎn)；你也能夠把羽毛擲過同樣的距離；固然你擲的東西是不會(huì)打壞任何東西的，甚至在擲的時(shí)候，你也感覺不到你是在擲什么東西。我們兩個(gè)人力氣差得不多，讓我們用全力把手里的東西擲向同一個(gè)目標(biāo)：就擲向那塊紅色花崗石吧……”

　　結(jié)果羽毛好象被強(qiáng)烈的旋風(fēng)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(jīng)有三分鐘了，子彈卻還沒有下來！”

　　“大概再等兩分鐘，它一定會(huì)回來的。”

　　果然，兩分鐘以后，我們覺得地面微微有些震動(dòng)，同時(shí)在不遠(yuǎn)的地方，看到那個(gè)正在跳著的槍塞。

　　“這顆子彈飛出去的時(shí)間真長啊！它能升得多高呢！”

　　“七十公里。因?yàn)檫@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(yàn)算一下。如果子彈離槍口時(shí)候的速度是每秒500米（這相當(dāng)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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