第三章 學生物理科學興趣培養7(3 / 3)

21.哈哈鏡

哈哈鏡逗人笑。在這個哈哈鏡前,自己的像變得細小瘦高;在那個哈哈鏡裏,又變得矮小粗胖。還有的,頭小身子大;要不又反過來,頭大身子小……總之,哈哈鏡的像都發生了變形。讀者們在哈哈大笑以後,一定注意到哈哈鏡有個共同的特點,不平。同一塊哈哈鏡上,往往有一部分凸出來,而另一部分又凹進去。

在這裏,我們還可以提醒大家,哈哈鏡裏的虛像變化隻有兩個基本類型。放大和縮小。現在,請你思考一下。哈哈鏡為什麼會變出許多不同的虛像來!

一麵哈哈鏡往往包含著三種鏡子。一種是平麵鏡,鏡中的人像與真人大小相等,我們平常用的鏡子就是平麵鏡。另一種是凸麵鏡,鏡中的虛像是縮小了的像,汽車駕駛室旁的反光鏡就是凸麵鏡。還有一種是凹麵鏡,人與凹麵鏡的距離小於一倍焦距時,成為放大的虛像,顯微鏡的反光鏡就是凹麵鏡。

如果平麵鏡和凸麵鏡結合,製成直立的圓柱形鏡麵,直立的高是平直的,而橫方向的寬卻是一個凸麵。這時候照出來的像,高矮不變,寬窄卻縮小,整個人像就成了一個瘦高條。

把三種鏡子做在一塊鏡麵上,變化就更多了。當人站在鏡前,各種鏡麵都按各自的成像規律成像,人的不同部位分別成為放大或縮小不同倍數的像。由於鏡麵是連接在一起的,所成的人像也是一個整體,哈哈鏡中就成了多變的畸形人像。

物體不但平動的時候有慣性,轉動的時候也有慣性。比如,花樣滑冰運動員在冰上作旋轉動作,兩腿停止用力以後,身子還能疾速地轉個不停。這就是轉動慣性,芭蕾舞演員也常常利用轉動慣性,使身子旋轉起來。

進一步觀察,我們還會發現在運動的過程中,轉動慣性以大小是可以改變的。花樣滑冰運動員在旋轉的過程中,速度可以加快,也可以放慢。運動員收攏雙臀和懸著的那條腿,轉動速度就加快;平伸雙臀,腿也伸開,轉動速度明顯地慢了下來。

你知道這是什麼原因嗎?

平動物體慣性的大小僅與物體質量有關,質量大慣性也大,質量小慣性也小。轉動物體的慣性,不但與質量的大小有關,而且與質量的分布有關,質量分布離轉動軸遠,慣性就大,質量分布離轉動軸近,慣性就小。

花樣滑冰運動員旋轉的時候,兩臀平伸,伸開一條腿的時候,身體的一部分就移到離轉動軸比較遠的地方。轉動慣性增大,旋轉速度就慢;收攏雙臀和腿的時候,這部分質量就轉移到離帶動軸比較近的地方,轉動慣性減小,旋轉速度就明顯地加快。