離心現象在生活中隨處可見。例如,投鏈球時,運動員拉著鏈球的鏈索,讓鏈球做圓周運動,鏈球越轉越快,這時拉鏈索的力,就是鏈球做圓周運動的向心力。衛星飛行的水平速度叫第一宇宙速度,即環繞速度。然後,突然手一鬆,向心力消失了,鏈球便沿切線方向飛去。
家用洗衣機的脫水筒是一個多孔金屬筒,把洗淨的濕衣服放入筒內,當筒高速旋轉時,附著在衣服上的水滴由於向心力不足,離開衣服,穿過脫水筒壁的小孔飛出筒外,衣服上的水分幾乎就沒有了。這就是根據離心現象製成的。
一些離心現象給人以美的享受。例如:體操運動員做單杠大回環離杠下地的瞬間;鐵餅、鏈球飛轉後離手的瞬間;高山滑雪、摩托越野、運動員沿著圓弧軌道衝向高台,淩空躍起,沿切線飛出,越過大跨度的空間;飛速旋轉的芭蕾舞演員舒展著豔麗的舞裙,如孔雀開屏,美麗動人。
然而,離心現象也會造成危害,須要設法防止。如,車輛急轉彎時,容易造成人倒車翻。為防止事故的發生,高速公路轉彎處對速度有明確的規定,不許車速太快。工廠中高速旋轉的飛輪和砂輪,輪緣部分需要很大的向心力,如果轉速過大或輪體有裂痕,離心運動會造成輪子斷裂,以很高的速度向外飛散,造成嚴重事故。因此,特別規定要遵守操作規程,確保生產安全。
萬有引力
對地球吸引著地麵上一切物體的現象,我們看成是非常自然而且極普通的事情。可是當有人對我們說,物體彼此間也是互相吸引著的,那我們就會不十分相信了。因為在日常生活中我們沒有見過類似的事情。
事實上,牛頓在300多年前就認識到:物體不但受地球的吸引力,而且物體和物體之間也存在著吸引力。宇宙間任何一對物體之間都存在著相互吸引力。
任何物體都相互吸引,這個引力叫萬有引力。它是由於物體的質量而在物體之間產生的力。牛頓著名的萬有引力定律告訴我們:萬有引力的大小與兩物體質量的乘積成正比,而與兩物體之間距離的平方成反比。
愛思考的讀者會提出這樣的問題,為什麼萬有引力定律不在我們周圍環境裏經常表現出來呢?為什麼我們看不到桌子、椅子、黑板、人體互相吸引著呢?原因就是,對小物體來說,它們之間的相互引力太小了。讓我們舉一個明顯的例子:有二個人相隔2米站著,這時候他們是互相吸引著的,可是這中間的引力小極了,對中等體重的人來說,這個力量還不到1/100毫克。這就是說,兩個人彼此吸引的力量,等於一個十萬分之一克的砝碼壓在天平盤上的力量。這樣小的力,不能使我們移動位置,因為我們的腳跟地板之間的摩擦力阻止著我們移動。為了使我們在木製地板上移動位置(腳跟木製地板之間的摩擦力等於體重的30%),至少得用20公斤的力量。跟這個力相比較,1/100毫克的引力簡直小得可憐。這樣說來,在平常的條件下,我們一點也察覺不出地麵上各種物體之間有相互吸引的作用,就比較容易理解了。
在一般物體之間的吸引力微乎其微,可以略而不計,通常引力隻有在所涉及到的物體中至少有一個具有天文學上的大小(例如,龐大的天體)時才是重要的。正是由於地球屬於宇宙中的一個量體(質量很大),所以地球對人的吸引力(重力)才在我們日常生活中施加影響,把人牢牢地吸附在地球表麵上。當然,地球對它表麵的其他的物體的吸引作用也是如此。
如此看來,對質量不大的物體來說是非常小的引力,在龐大的天體之間卻變得很大。於是雖然太陽離我們很遠,但由於太陽的吸引力,使地球能夠繞著太陽公轉。請讀者猜猜太陽對地球的吸引力有多大?它有400億億噸之巨!甚至那離開我們極遠的行星——海王星,它幾乎是在太陽係的邊緣慢慢地繞太陽轉著,也能使我們地球受到1800萬噸的引力!
讀到這裏,我們不得不由衷地讚歎巨大的萬有引力,正是萬有引力的強大作用,才使宇宙間的萬物有了如此和諧、有序的位置。如果沒有萬有引力,就沒有了星體之間、星體與物體之間的聯係,宇宙將變得多麼孤寂,各種物體向著寒冷而幽暗的宇宙深處飛去,永遠不再返回……“功”“過”各半的摩擦在我們的日常生活中,處處和摩擦打交道。提到摩擦,使人常常聯想到磨損、發熱等,其實對摩擦的這種認識是不全麵的。
兩物體相互接觸,發生在接觸麵上的阻止物體相對運動的力被稱為摩擦力。
實際上摩擦力並不總是和人作對,它也常常默默地助人。沒有摩擦力的幫助,走路對人來說就變成了很困難的事,汽車也無法行駛。