為什麼溜溜球能自動返回手中呢？這裏有個重要的力學知識，就是物體的動能和勢能可以互相轉換。當球在手中時，一邊轉動一邊向下運動，並在重力的作用下，越轉越快；動能不斷增大，同時，溜溜球隨著位置的不斷下降，勢能不斷減小，這時，溜溜球的勢能轉變成了動能。待到溜溜球轉到最低點時，溜溜球的動能最大，勢能最小，這時，溜溜球轉動得最快。到達最低點後，溜溜球又會沿著繩子向上轉，將繩子沿原來的相反方向纏繞在短軸上。隨著溜溜球的上升，它的轉動速度越來越慢，這時，溜溜球的動能又不斷轉換成勢能，直到轉至最高處停止轉動，溜溜球的動能為零，勢能卻是最大。
根據機械能守恒定律，在沒有外力或外力做功等於零時，物體的機械能總和不變。這樣溜溜球應該回到原來的位置上。但是，在溜溜球轉上轉下的運動中，由於空氣的阻力和繩子與短軸之間的摩擦力，會損失掉一部分能量，如果不補充能量，溜溜球將上升回不到原先的高度。所以，在玩溜溜球時要有一定的技巧，不斷地給溜溜球補充一些能量。怎樣補充能量呢？在溜溜球轉到最低點，繩子將要開始向上纏繞的一瞬間，用手將繩子往上提一下，使溜溜球的轉速更快些，增加一點動能。這樣，溜溜球就能上下轉個不停。
貓的驚人本領
貓有一個十分驚人的本領：從高處跌下時，不僅不會摔死，還能穩穩地落地。它的絕技就是空中翻身。你看，貓剛跌下時，還是背脊朝下、四腳朝天，可就在它落地的一刹那，已經變成背向上、腳朝下了，再加上它那雙有著厚厚肉墊的爪子和富有彈性的腰腿，當然就能穩穩地在地麵“安全著陸”了。
早在19世紀末，就有一位物理學家對貓的空中翻身絕技產生了興趣，他通過高速攝影拍下了貓的整個下落過程，發現貓在下落時僅用1／8秒就翻過身來了。我們知道，如果沒有外力作用，原來不轉動的物體是不會轉動的。貓在開始下落時沒有轉動，在下落過程中又不受外力作用，它應該一直保持原來的姿勢著地。那麼，貓是怎樣在空中完成翻身動作的呢？於是，有人把這完全歸功於貓尾巴的功能。認為貓在下落過程中，快速地向一個方向甩動尾巴，由於力學中的角動量守恒原理，貓的身體就會朝另一個方向翻轉。但是，通過計算人們發現，如果貓的空中翻身僅僅依靠尾巴的甩動，那貓的尾巴在1／8秒內至少要轉上幾十圈才行，這豈不是與飛機的螺旋槳一樣了？
於是，一些物理學家又忙碌起來，他們又是攝影又是錄像，並且從理論上提出模型，用電腦進行計算。得出的結論是：貓在落下的過程中，是通過它的脊柱依次向各個方向彎曲來實施轉體。圖中我們可以看到，當雙手握住貓的四肢，將手鬆開時，貓的角動量等於零。貓在下落的過程中，盡管受到重力的作用，由於重力作用在質心上，因此外力矩為零，所以，貓在下落過程中的任一時刻，都要保持角動量等於零。當貓從高處落下時，貓會本能地旋轉身體，這時，貓的尾巴伸展並且朝著相反方向甩動，以保持貓的總角動量為零。由於貓的脊柱比較靈活，它在旋轉身體的時候，還可巧妙地使身體和四肢收縮、伸展，調節整個身體的質量分布，保持角動量為零，以達到轉身的目的。
在體操和跳水比賽中，運動員要在騰空後短短幾秒鍾內，完成各種空翻加轉體的高難度動作。雖然這些動作比貓翻身複雜得多，可道理卻是大同小異。航天員在太空航行時，由於處於失重狀態，身體會飄浮在空中。也必須學習貓空中翻身的絕技，用同樣的辦法來完成前進、後退、轉身等一係列動作。
不沉的滑水運動員
看到滑水運動員在水麵上乘風破浪快速滑行時，你有沒有想過，為什麼滑水運動員站在滑板上不會沉下去呢？
原因就在這塊小小的滑板上。你看，滑水運動員在滑水時，總是身體向後傾斜，雙腳向前用力蹬滑板，使滑板和水麵有一個夾角。當前麵的遊艇通過牽繩拖著運動員時，運動員受到一個水平向前的牽引力。同時，運動員站在滑板上，並用力向前蹬滑板，運動員就通過滑板對水麵施加了一個斜向下的力，而且，遊艇對運動員的牽引力越大，運動員對水麵施加的這個力也越大。因為水不易被壓縮，根據作用力與反作用力的原理，水麵就會通過滑板反過來對運動員產生一個斜向上的反作用力，正是這個反作用力支撐著運動員不會下沉。當然，這個反作用力在水平方向的分力又會成為運動員向前滑行的阻力，但是，遊艇的牽引力可以用來克服這部分阻力。
因此，滑水運動員隻要依靠技巧，控製好腳下滑板的傾斜角度，就能在水麵上快速滑行了。
飛上藍天的風箏
在風和日麗的時候，許多人都喜歡到郊外或公園去放風箏。當五彩繽紛、造型各異的風箏在藍天上翱翔，人與大自然融為了一體，這對放風箏和看風箏的人來說，都是一種美的享受。
那麼，風箏為什麼能飛上藍天呢？如果你留心觀察就會發現，風箏總是迎風而飛，而且風箏的“身體”總是斜向下的，這就是風箏能飛上天的關鍵。首先，風箏總是迎著風飛，風吹在風箏上，就會對風箏產生一個壓力，而且這個壓力垂直於風箏的麵。因為風箏的麵是斜向下，所以迎麵吹來的風對它的壓力是斜向上的。風箏的分量很輕，空氣的這種向上的壓力足以把風箏送上藍天。在風很小的時候，放風箏的人常常牽著風箏線迎風奔跑，或站在原地不斷地拉動風箏線，利用勒線來調整風箏麵向下傾斜的角度，這都是為了增大空氣對風箏的向上壓力，使風箏飛得更高。
風箏有大有小，形狀也是各種各樣的，它的下邊往往還加了一些紙條或穗做成的尾巴。從物理學角度來說，這是為了使風箏的重心向下移，可以提高風箏的平衡性能，使它飛得更加平穩些。
無需方向盤的火車
天空中的飛機，海洋中的輪船，它們轉彎時靠的是舵。陸地上奔馳的汽車、無軌電車，它們轉彎時，靠的是方向盤。但是在鐵軌上高速行駛的火車，既沒有舵，又沒有方向盤，為什麼也能順利地轉彎呢？
我們知道，有軌電車也沒有方向盤，它是循著鐵軌的彎道而轉彎的。看過有軌電車的轉彎，就能幫助我們理解火車轉彎的道理。有時騎自行車的人，一不小心，把輪子嵌在有軌電車的軌道裏，他的輪子就循著軌道前進，再也不聽“駕駛員”的操縱。當失去平衡，車子就倒了下來。這就是軌道能控製車輪的道理。
火車的輪子與其他車輪不同，它的最外麵一圈叫“輪箍”。“輪箍”上有一圈高出部分叫做“輪緣”，火車上車輪的“輪緣”始終是嵌在兩道平行鋼軌內側的。當火車行至彎道時，因離心作用，使彎道外側車輪的輪箍緊貼鋼軌，這時，外側鋼軌給輪緣一種側壓力，即向心力，迫使車輪循著鋼軌行走。我們再仔細地看一看火車的輪箍，就會發現在輪箍與鋼軌的接觸麵上，是有斜度的，靠外側傾斜1／10，內側傾斜1／20；這樣在同一輪子上，就形成了一部分是“大輪”，另一部分是“小輪”。當火車進入彎道時，由於車輪緊靠彎道外側，就形成了“大輪”走彎道外側鋼軌，“小輪”走彎道內側鋼軌。正如一列橫隊轉彎時，外圈的人步子走得大一點，內圈的人步子走得小一點，就能同時整齊地轉過彎來。正因為火車車輪的“輪箍”有個斜度，所以能使同一車軸的兩隻車輪順利地通過彎道。
在直道上，兩側車輪都正壓在鋼軌上，加上火車的重心低，火車高速運動時，就能使車輪的中心和鋼軌的中心保持一致。
我們再看看火車頭的車輪，為什麼有的做得很大，有的做得很小呢？由於這些輪子的作用不同，大小也就不一樣。最前麵的一對或兩對較小的輪子，叫“導輪”，顧名思義，就是說這一兩對輪子是起引導作用的。中間幾對大輪子，叫“動輪”。後麵較小的輪子，叫“從輪”（也有不用“從輪”的火車）。“導輪”和“從輪”都設有轉向架，它可以不受車架的限製而自由轉向。當機車在直線上運行時，轉向架的中心線與主車架的中心線一致。在彎道上行駛時，因車輪靠向彎道內側，轉向架就帶著中心盤轉向彎道內側，這時轉向架的中心線與車架不在一直線上，就可利用複原裝置將主車架前端導向內側，使機車沿著曲線轉向，待通過彎道後，又利用複原裝置的複原力，使轉向架恢複中心位置。因此火車不論是在直道上或彎道上，都能既快又穩地高速前進。
荷葉上滾動的水珠
你曾注意過這樣的事情嗎？夏天，荷葉上濺了水滴，水滴會變成一顆顆晶瑩透亮的小水珠，小水珠在荷葉上滾來滾去，就像盤子裏滾動著的珍珠一樣。
荷葉上的水滴為什麼會變成滴溜滾圓的小水珠呢？原來，水滴表麵分子受到內部分子的吸引力，產生了向內部運動的趨勢。這樣一來，水滴的表麵就會盡可能地縮小。縮小到什麼程度呢？我們知道，水滴的體積大小不變，隻有在成為球體的時候，它的表麵才是最小。所以，小水滴就變成球體的小水珠了。
我們再來看看小朋友愛吹的肥皂泡。肥皂泡裏包著空氣，肥皂泡的裏外兩個液麵也要不斷收縮，直到把裏麵的空氣壓得不能再小了，它才不再收縮。這時候，肥皂泡就變成一個滴溜滾圓的小球。液體表麵的分子，由於受到內部分子的吸引，而使液體表麵縮小的這種趨勢，會使該液體表麵相鄰的部分產生相互吸引，這種相互吸引在物理學上被稱為表麵張力。我們可以通過一個簡單的實驗，來看看這種表麵張力。
用一個鐵絲的框框，上麵係一根不是繃得很緊的細棉線，把它放在肥皂水裏蘸一下，鐵絲框上就會有一層薄薄的繃得很緊的肥皂膜。試著將棉線一側的薄膜用針刺破，另一側的薄膜就會立刻縮小，棉線因為失去了一側薄膜產生的表麵張力，而在另一側薄膜的表麵張力作用下，呈現彎曲的弧形。
任何液體的表麵都存在著表麵張力，在這種表麵張力的作用下，液體表麵就好像蒙上一層繃緊的膜。夏天，水麵上常有許多小蟲自由自在地跑來跑去，就是依靠水麵上繃緊的這層水膜。
靜電殺手
摩擦能產生靜電，一般情況下，這種靜電是不至於置人死地的。但是，在某些特殊環境裏，靜電產生的火花卻會釀成慘劇。
1979年年底，西北某工廠為清除試驗車間地麵上的油垢，用60千克汽油浸木屑，灑在地麵上進行清掃。十幾位女工蹲在地上擦地板，其中有位女工穿著滌綸衣服。當她擦到一根金屬管附近時，她的身體突然對金屬管放電，所產生的電火花引起了汽油與空氣中氧的混合氣體爆炸起火，最後釀成一場大火。在場工作的十幾個人非死即傷，而穿滌綸衣服的那位女工死得最慘。為什麼會釀成這場慘劇？原來，那位女工在擦地板時，身上的滌綸衣服因人的動作而摩擦帶電，人身上帶有高壓靜電，靠近金屬管子時就容易放電。加上灑在地麵的汽油很容易揮發，汽油蒸氣的濃度很大，與空氣中的氧氣一混合就生成了易爆的混合氣體。