來(lái)源:百度文庫(kù) 2010-08-31 15:22:01
第一章力學(xué)的基本定律 1.5不要停車(chē)的鐵道
如果你站在火車(chē)站的不動(dòng)的月臺(tái)上,有一列快車(chē)打月臺(tái)旁邊開(kāi)過(guò),這時(shí)候你要跳上車(chē)去,當(dāng)然是不很容易的。可是請(qǐng)你想象一下:如果你腳下的月臺(tái)也在移動(dòng),并且移動(dòng)的速度和方向同火車(chē)一樣,這時(shí)候你要上車(chē)還有困難嗎?
一點(diǎn)困難也沒(méi)有了。這時(shí)候你走上火車(chē),就象走上一輛停著的火車(chē)一樣平穩(wěn)。只要你和火車(chē)是在同一個(gè)方向用同樣的速度前進(jìn),那末對(duì)你來(lái)說(shuō),火車(chē)就等于是完全不動(dòng)的。不錯(cuò),車(chē)輪是在轉(zhuǎn),但是你會(huì)覺(jué)得它們是在老地方轉(zhuǎn)。嚴(yán)格說(shuō)來(lái),我們通?醋霾粍(dòng)的東西(例如停在火車(chē)站上的火車(chē)),都和我們一起繞著地球的軸同時(shí)又繞著太陽(yáng)在轉(zhuǎn)?墒窃趯(shí)際上,我們一點(diǎn)兒也沒(méi)有理會(huì)到這些運(yùn)動(dòng),并且這些運(yùn)動(dòng)對(duì)我們也一點(diǎn)兒沒(méi)有妨礙。
所以,我們完全可能建造出這樣的火車(chē)站,使火車(chē)經(jīng)過(guò)它的時(shí)候不停下來(lái),仍舊照原來(lái)的速度開(kāi),而旅客們還是可以上車(chē)下車(chē)。
在展覽會(huì)里往往采用這類(lèi)設(shè)備,好讓參觀的人能夠很快很方便地欣賞陳列在廣大會(huì)場(chǎng)里的陳列品。會(huì)場(chǎng)兩頭的廣場(chǎng),用一條象無(wú)限軌道那樣的鐵道連在一起;參觀的人可以在火車(chē)很快地開(kāi)過(guò)的時(shí)候,隨時(shí)隨地上車(chē)下車(chē)。
這種有趣的構(gòu)造見(jiàn)附圖。A和B是會(huì)場(chǎng)兩頭的車(chē)站。在每個(gè)車(chē)站上,中間都有一塊圓的不動(dòng)的場(chǎng)子,場(chǎng)子的外圈圍著一個(gè)大轉(zhuǎn)盤(pán)。轉(zhuǎn)盤(pán)外圍有一圈鏈索,一節(jié)節(jié)的車(chē)廂可以?huà)煸谶@鏈索上,F(xiàn)在讓我們看轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)候的情況。車(chē)廂繞著轉(zhuǎn)盤(pán)開(kāi)動(dòng)的速度,同轉(zhuǎn)盤(pán)外緣的速度一樣;因此,人們可以毫無(wú)危險(xiǎn)地從轉(zhuǎn)盤(pán)走上或離開(kāi)車(chē)廂。下車(chē)以后,參觀的人就可以向轉(zhuǎn)盤(pán)的中心走去,一直走到那塊不動(dòng)的場(chǎng)子上。從轉(zhuǎn)盤(pán)的內(nèi)緣跨上那塊不動(dòng)的地方已經(jīng)沒(méi)有困難了:因?yàn)樵谶@里,圓的半徑已經(jīng)很小,所以它的圓周速度也就極、佟5竭_(dá)里面那塊不動(dòng)的場(chǎng)子以后,參觀的人就可以過(guò)橋走出車(chē)站去。
火車(chē)不常停,可以節(jié)省許多時(shí)間和能量。舉例來(lái)說(shuō),城市里的電車(chē),大部分時(shí)間和差不多三分之二的能量是消耗在電車(chē)離站時(shí)候的逐漸加快的運(yùn)動(dòng),和停車(chē)前的逐漸減慢的運(yùn)動(dòng)上的②。
火車(chē)站上即使不用特別的活動(dòng)月臺(tái),也可以使旅客在火車(chē)開(kāi)著的時(shí)候上車(chē)和下車(chē)。讓我們來(lái)設(shè)想,有一列快車(chē)打一個(gè)普通的不動(dòng)的車(chē)站上開(kāi)過(guò);我們希望它不停下來(lái)就在這里讓旅客搭上車(chē)。可以讓旅客先跳上停在并行軌道上的另一列火車(chē)?yán),開(kāi)動(dòng)這列火車(chē),讓它前進(jìn),漸漸把速度提高到跟快車(chē)一樣。在兩列火車(chē)并排前進(jìn)的時(shí)候,就這兩列車(chē)相互之間的關(guān)系說(shuō)來(lái),它們都好象停著不動(dòng)。這時(shí)候,只要搭上跳板,把兩列火車(chē)的車(chē)廂接起來(lái),旅客們就可以從輔助車(chē)廂安穩(wěn)地走上快車(chē)。這樣一來(lái),列車(chē)到站就不用停車(chē)了。
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