來源:百度文庫 2010-08-31 15:22:01
第一章力學(xué)的基本定律 1.5不要停車的鐵道
如果你站在火車站的不動(dòng)的月臺(tái)上,有一列快車打月臺(tái)旁邊開過,這時(shí)候你要跳上車去,當(dāng)然是不很容易的?墒钦(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一樣,這時(shí)候你要上車還有困難嗎?
一點(diǎn)困難也沒有了。這時(shí)候你走上火車,就象走上一輛停著的火車一樣平穩(wěn)。只要你和火車是在同一個(gè)方向用同樣的速度前進(jìn),那末對(duì)你來說,火車就等于是完全不動(dòng)的。不錯(cuò),車輪是在轉(zhuǎn),但是你會(huì)覺得它們是在老地方轉(zhuǎn)。嚴(yán)格說來,我們通?醋霾粍(dòng)的東西(例如停在火車站上的火車),都和我們一起繞著地球的軸同時(shí)又繞著太陽在轉(zhuǎn)。可是在實(shí)際上,我們一點(diǎn)兒也沒有理會(huì)到這些運(yùn)動(dòng),并且這些運(yùn)動(dòng)對(duì)我們也一點(diǎn)兒沒有妨礙。
所以,我們完全可能建造出這樣的火車站,使火車經(jīng)過它的時(shí)候不停下來,仍舊照原來的速度開,而旅客們還是可以上車下車。
在展覽會(huì)里往往采用這類設(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),用一條象無限軌道那樣的鐵道連在一起;參觀的人可以在火車很快地開過的時(shí)候,隨時(shí)隨地上車下車。
這種有趣的構(gòu)造見附圖。A和B是會(huì)場(chǎng)兩頭的車站。在每個(gè)車站上,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。轉(zhuǎn)盤外圍有一圈鏈索,一節(jié)節(jié)的車廂可以掛在這鏈索上,F(xiàn)在讓我們看轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)候的情況。車廂繞著轉(zhuǎn)盤開動(dòng)的速度,同轉(zhuǎn)盤外緣的速度一樣;因此,人們可以毫無危險(xiǎn)地從轉(zhuǎn)盤走上或離開車廂。下車以后,參觀的人就可以向轉(zhuǎn)盤的中心走去,一直走到那塊不動(dòng)的場(chǎng)子上。從轉(zhuǎn)盤的內(nèi)緣跨上那塊不動(dòng)的地方已經(jīng)沒有困難了: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、。到達(dá)里面那塊不動(dòng)的場(chǎng)子以后,參觀的人就可以過橋走出車站去。
火車不常停,可以節(jié)省許多時(shí)間和能量。舉例來說,城市里的電車,大部分時(shí)間和差不多三分之二的能量是消耗在電車離站時(shí)候的逐漸加快的運(yùn)動(dòng),和停車前的逐漸減慢的運(yùn)動(dòng)上的②。
火車站上即使不用特別的活動(dòng)月臺(tái),也可以使旅客在火車開著的時(shí)候上車和下車。讓我們來設(shè)想,有一列快車打一個(gè)普通的不動(dòng)的車站上開過;我們希望它不停下來就在這里讓旅客搭上車?梢宰屄每拖忍贤T诓⑿熊壍郎系牧硪涣谢疖?yán),開動(dòng)這列火車,讓它前進(jìn),漸漸把速度提高到跟快車一樣。在兩列火車并排前進(jìn)的時(shí)候,就這兩列車相互之間的關(guān)系說來,它們都好象停著不動(dòng)。這時(shí)候,只要搭上跳板,把兩列火車的車廂接起來,旅客們就可以從輔助車廂安穩(wěn)地走上快車。這樣一來,列車到站就不用停車了。
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