Strongart教授:鐵球?qū)嶒灥暮诳萍嘉锢?/h1>

據(jù)說物理學(xué)家伽利略在比薩斜塔上扔了兩個鐵球,結(jié)果是兩個鐵球同時落地,這說明不是重的東西會掉得更快,下面我們把這個實驗做一個黑科技的推廣。
假設(shè)我們忽略空氣阻力,讓兩個鐵球同時做自由落地,但在掉落的過程中,其中一個鐵球的質(zhì)量忽然變大,比如由鐵球變成了同樣形狀的鉛球,那么它們是不是還會同時落地呢?
答案是肯定的。既然自由落體與質(zhì)量無關(guān),都是加速度為g的勻加速運動,至于質(zhì)量是不是變大,并不會影響其加速度,最后的落地時間自然也是不變。當(dāng)然啦,要是一個鐵球變大了一圈,那么就相當(dāng)于落地距離小了一層,它還真會先落地一點時間,所以這里要強調(diào)它的形狀是不變的。
接下來,若是一個鐵球星人做自由落體,在掉落的過程中,它從道具欄里拿出一個鉛球緊緊抱住,其結(jié)果是掉得更快、更慢還是不變呢?注:道具欄不在原來的空間里。
乍一看,好像和前一個問題一樣,結(jié)果也是不變的。但結(jié)論并非如此,因為其中包含著一個相互作用,主要問題就在于道具欄是在異空間中的,并沒有鐵球星人那樣的慣性,于是緊緊抱住鉛球這個行為,就相當(dāng)于發(fā)生了一次完全非彈性碰撞。
假設(shè)鐵球星人的質(zhì)量為m,取出鉛球時的速度是v,道具欄中被取出的鉛球質(zhì)量為M,被取出時的速度為0,由動量守恒定律可得,其最終速度u滿足:(M+m)u = mv + M·0,解得:u = mv/(m+M)< v,其結(jié)果顯然是掉得更慢。
實際上,這個情況就相當(dāng)于你在前進(jìn)的時候,忽然抱住一塊靜止的大石頭,哪怕沒有摩擦力的存在,速度也會被拖慢一些,假若石頭與你以同樣的速度運動,那么抱不抱住它就沒影響了。
假若有一天,人類真能實現(xiàn)從異空間中取東西的黑科技,那就可以考慮在其中裝一些重物,這樣可以避免高空摔落造成的傷害,只要重物的質(zhì)量足夠大,我們就可以讓掉落的速度變得足夠小,只是減速過早起不到效果,減速過晚可能就來不及了,最好還是多準(zhǔn)備幾個重物逐級減速哈~