生活与每个人都息息相关，我们通过本课程的开发实施尽量使同学们能走出枯燥的课本，将知识应用到生活实际当中，达到学以致用的效果。
趣味物理讲座一 步行者和蒸汽机车的奥秘
在实际生活中常有这种情况，作用力与反作用力是施加在同一物体的不同部位的。肌肉的拉力和机车汽缸内蒸汽的压力就是被称为“内力”的例子。这种”内力”的特点是,它能在物体各个部分相互联系的情况下改变物体各部分的相互位置,同时又不会使物体的所有部分产生一个共同的运动。射击的时候火药产生的气体向一个方向作用而将子弹推向前方。同时火药气体的压力又向相反的方向作用而使枪体向后运动。火药气体的压力作为内力不可能使子弹和枪体都向前运动。
可是,既然内力不可能使整个物体位移，那么步行者是怎么行进的呢？机车又是怎样行驶的呢？如果说步行者是在脚和地面的摩擦力作用下行进的，机车是在车轮和铁轨的摩擦力作用下行驶的，这并未答出题的根本。当然，要让步行者和机车运动，摩擦力是不可或缺的，众所周知，在极滑的冰上不能走动，在很滑的铁轨上（比如结冰的铁轨）机车会，打滑气也就是说车轮在转，而机车却还在原地未动。我们在《怎样理解惯性定律》一节中说过，摩擦力能够阻止已有的运动。那么它又是如何帮助步行者和机车运动起来的呢 ？
解释这个奥秘很简单，两个内力同时作用不可能使物体产生运动，因为这两个力只能使物体的各个部分离开或靠拢。但是假如有第二个力平衡或削弱了两个内力中的一个力，情况又会怎样呢？这时候就没有任何东西会妨碍另一个内力推动物体运动了。摩擦力就是这第三个力，它减弱了一个内力并使物体受另一个内力的作用而运动。
假设你站在一个很滑的表面，比如站在冰面上，你想走动起来。你用力想把右脚向前移动，此时你身体各部分之间开始有内力按照作用力与反作用力相等的规律发生作用。这些内力很多，但结果大致是有两个力作用于你的两脚，一个力 F1 推动右脚前移，另一个力 F2 与 FI 大小相等且方向相反，它使左脚向后移动。这些力作用的结果只是使你的两脚移动，一只向前，另一只向后。而你的身体，或者说得更准确些，你身体的重心却仍然停留在原地。假如左脚站在一个粗糙的表面 ( 在脚下的冰 面撒一层沙子 ), 情况就完全不同了。这时作用于左脚的力 F2 被左脚底的摩擦力 F3（完全或部分地）平衡，而作用于右脚的力 FI 推动右脚向前移动，全身的重心也就跟着向前移动。 事实上我们走路的时候，当一只脚前移时它会抬起，这就减小了脚和地板之间的摩擦，同时作用于另一只脚的摩擦力却会阻止这只脚向后滑动。
对于机车来说情况要复杂一些，但是问题也可以归纳为作用于机车主动轮的摩擦力与其中的一个内力相平衡，从而使另一个内力推动机车运动。
趣味物理讲座二
应该怎样跳下行驶着的车?
您向任何人提出这个问题，当然都会得到这样的回答：“根据惯性定律，顺着行驶的方向朝前跳。”您不妨请他更详细地解释一下，为什么这与惯性定律有关。可以想见，您所问的人开始还满有把握地证明自己的想法；旦即使您不打断他的话，他也很快就会疑惑不解地停下来，因为得出的结论反倒是：正因为有惯性，才恰恰应该朝着相反的方向一一逆着行驶的方向朝后跳！
实际上，惯性定律在这里只起次要作用，另有更主要的原因。可是如果忽略了这一点，我们真的就会得出应该朝后跳，而无论如何不应朝前跳的结论。
假如说您必须在车辆行驶时跳下去，这时会发生什么事呢？当我们从行驶中的车辆里跳下时，我们的身体离开车体后，仍然具有车辆的速度（身体因惯性而继续运动），还会迅速向前冲去。我们向前跳出，当然不仅不会抵消这个速度，恰恰相反，还会加大这个速度。
只从这个角度看，应该朝后跳，而根本不应该顺着车辆行驶的方向朝前跳。因为朝后跳时，跳跃所产生的速度会把我们的身体因惯性而具有的速度抵消一部分，因此，接触地面后，使我们的身体前冲跌倒的力量就比较小。
但如果真的不得不从行驶的车辆中跳出时，大家还是都会顺着行驶的方向朝前跳。这确实是最佳方法，而且屡试不爽，所以我们必须坚决劝告读者不要从行驶的车辆中朝后跳，放弃检验其不当之处的企图。
那么，这又是怎么回事呢？
刚才的解释之所以不符合实际，是因为它只说对了问题的一半。其实无论朝前跳，还是朝后跳，在两种情况下我们都有跌倒的危险，因为在双脚着地停止运动的时候，躯体的上部还在运动。这一运动的速度，在朝前跳时甚至比朝后跳时还要大。但最重要的是，朝前跳落下要比朝后跳落下安全得多。朝前跳落下时，我们会习惯性地伸出一只脚（在车速较快时，我们会跑上几步），这样来防止跌倒。这个动作是习惯性的，因为我们终生在行走时都这样做。正如我们从前一节中得知的那样，从力学的观点看，行走就是我们身体的一系列的前倾动作，而伸脚又防止了倾倒。而在朝后跳落下时，双脚就无法做出这种补救性动作，因此这时的危险就大得多。最后，重要的还有，当我们真的朝前跳，落下时还要伸出双臂，摔伤的程度要比以背着地轻得多。
总之，从车里朝前跳较为安全，其原因主要不在于惯性定律，而在于我们自身。很明显，对于无生物来说这一规则并不适用：从车里朝前方扔出的瓶子，在坠地时比朝相反方向扔出更容易打碎。因此，如果您出于某种原因不得不首先扔出行李然后从车里跳出，那就应该把行李朝后扔，而自己则朝前跳。
有经验的人一一电车售票员，铁路查票员一一往往这样跳车：往后跳，但面
朝行驶方向。这样做能得到双重好处：降低我们的身体因惯性而获得的速度；此外，又防止背部着地跌倒的危险，因为跳车人是面朝着可能跌倒的方向的。
趣味物理讲座三 电 磁 列 车
在这种电磁铁路上,车厢的重量被电磁铁的吸引抵消了,所以是完全没有重量的。他设计的车厢不是在路轨上,也不是在水面上或天空中运行的,而是在没有任何支撑和接触的情况下悬在无形的,却强劲的磁力线上奔驰的。懂得了这个工作原理,您就不会大惊小怪了。由于它们受不到一丝摩擦，所以一旦运动起来,无需机车牵引就能依靠惯性保持原有的速度来运行。
它的运行是这样实现的。车厢是在一个抽掉了空气的铜制管道中运动的,所以就消除了运动的阻力。车厢底部也产生不了摩擦力,因为车厢己被电磁力悬起,于是在运动时就不同管道壁接触。为此,在全程的管道上面每隔一段距离就得安装一块强力电磁铁,以吸住在管道中运动的铁制车厢,不使它们跌落。磁铁磁力的强度应恰恰能使这些在管道中行驶的列车厢维系在管道的“天花板”和“地板”之间,不能接触其中任何一方。电磁铁把它下面运行的车厢向上吸，车厢却不因此而碰到“天花板”,因为还有重力在向下拉。而未等它在重力的抖动下磁到“地板”,就又被电磁铁吸了上去……就这样,始终处于电磁力控制之中的列车在其空中做波浪式运动，这种运动不受摩擦的阻碍,无需动力的供给,就像在宇宙空间运行的行星一样。
车厢是什么样的呢?它像是雪茄状的大圆筒,每节高90厘米,长25米。当然是密闭的,因为它是在真空中运动的。它和潜水艇一样,内有自动清洁空气的装置。
列车的启动方法也是绝无仅有的：类似于炮弹的发射。真的,可以说它就是“发射”出去的,不过所用的是电磁炮罢了。起动它的车站构造具有螺线管的特性,这种螺线管的导线在有电流通过的时候吸引铁芯。这种吸引异常迅猛,以至在线圈足够长、电流足够强的条件下使铁芯获得极高的速度。在新式磁力铁路线上运行的列车就是靠这种力量发动的。由于管道内没有摩擦力,速度不会减小，靠惯性一直前奔,车站的螺线 管断电后才会停住。
下面是设计者提出的若干细节：
\至1913 年间,我在托姆斯克工艺学院的物理实验室用铜管做实验。我在铜管(直径为32厘米)安装上多块电磁铁，在电磁铁下面的支架上放上小车一一那是一节铁管,前后都装有轮子。小车前头有凸出的“鼻子“,它撞到一块用沙袋支起的木板时,小车就会停止。小车重10千克。速度约为6 千米/时。由于房间面积和环形管道长度(这个环形管线、、的直径为 6.5 米 ) 的限制 , 没能完成超过这个速度的实验。但在我完成的原设计中,始发站上的螺线管长度达到了3 俄里(1 俄里等于 1.067 千米 一一译者注 ) 。这样 , 车的速度就很容易达到每
小时 800~1000 千米。又因为管道中没有空气 , 车与地板和天花板之间没有摩擦 , 所以它在行驶时 不用消耗任何能量。
尽管制造这套设备 , 特别是其中铜管道的费用很多 , 可是省去了运行 的动力、机务、乘务人员等开销 , 每千米的运营成本不过千分之几到百分之 l至2 戈比 , 而双线每昼夜的运输量 , 仅单向就可达 15000 人或 10000 吨货物。 \
现在莫斯科的多家邮局采用了改造后的上述设装置,用来转运较轻的邮寄品。试行的运送路长120 米,运行速度为30米/秒。这种电磁邮局的构造说明存于列宁格勒公共图书馆,可供读者借阅。
趣味物理讲座四 引 力 有 多 大 ?
法国著名的天文学家阿拉哥写道:“假如不是时时刻刻都有落体现象发生,我们就会倍感惊异了。”我们习惯地认为:地球对地面上的一切物体的吸引是自然而普通的现象。但有人对我们说,物体之间也是互相吸引的,我们就不大信服了,因为在日常生活中并没有见这一种情景呀。
那么为什么万有引力不能经常地在我们的日常环境中表现出来呢？为什么我们觉察不出桌子、西瓜、人体是互相吸引呢？那是因为小物体之间的引力太小了。我举个明显的例子:相隔两米站立的两个人是相互吸引的，不过，这种引力小得很，对中等体重的人只有不到百分之一毫克即两个人彼此等于一个十万分之一的砝码压在天平盘上的力量,这只有用科学实验室的最灵敏的天平才能测量出来。如此小的力当然不能克服我们的脚与地面之间的摩擦力, 使我们迈步。我们如若在木制地板上迈进（脚与地板的摩擦力是体重的30%），需用20千克以上的力。
百分之一毫克的引力与这个力比较起来简直太微小了。1毫克是1克的千分之一,而1克又是1千克的千分之一，这样算来，引力只是我们迈步用力的二十万万分之一！我们平常对地球上的物体之间的相互吸引毫无察觉，难道还有什么可奇怪的吗？
假如没有磨擦，就另当别论了。那时即便很小的引力也可以使物体互相接近。但在百分之一毫克引力下,这种接近的速度应是非常小的。可以算出,在没有摩擦的情况下两个相距两米的人,在第一小时内会彼此相向移动3厘米；在第二小时内会再移动9厘米；在第二小时内再靠近15厘米。他们的移动会不断加快,然而要使两人贴合至少得用5小时。
地球上物体之间的引力，在摩擦力不起阻碍作用时还是可以被察觉到的。挂
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