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惯性偷走了神父的脚印

来源:科学揭秘 趣味物理故事 > 作者:小慧 时间:2018-04-03 17:56:28

惯性无处不在,它可以让人们更顺利地将火箭送上太空,它也可以帮助犯罪分子隐藏自己的罪行。

美国有一位英明的总统名叫林肯,他24岁的时候曾经在一个乡村邮局当代理局长。那时,他每天的工作就是把信件一一送到收信人的手中。

一天早晨,他给刚搬到这里不久的一位神父送信,但是一直叫不开门。神父自己单独住一间小屋,林肯心想神父也许出去散步了,于是便到田野间去寻找神父。还没走多远,他就远远看见神父倒在地上,背上还插着一支箭。

林肯马上报了警,警察一看那支箭,就知道这是与这个村有世仇的一个土著酋长实施报复的记过。但是细心的林肯发现,杀人现场既没留下凶手的脚印,也没有被害人的脚印,所以想要抓住凶手根本没有证据。那么脚印哪里去了呢?

警察托着腮说:“没有凶手的脚印,这不奇怪,因为凶手是从远处射的箭。可是昨晚下过雨,土是湿的,神父走过,不可能没有脚印啊!”

“莫非是神父昨晚下雨以前就被害了,雨水把脚印冲刷掉了?”林肯猜测。

“不,那样的话,神父的衣服和身体也应该是湿的。”

“那么是风吹干了吗?”

“也不是。神父身边的血迹并没有被雨水冲洗的痕迹。”

林肯身高1.93米,他满怀疑惑地环顾四周,忽然看到3米开外的地方有块高2米的墙。墙的那边是个破旧的大院,院里有棵大树,树上还挂着一个秋千。林肯细心观察发现墙的附近也没有脚印。由于警察个子不高,看不到院里的情况。林肯就把看到的情况说给警察听。

说着说着,林肯突然说:“我知道为什么没有神父的脚印了。”他抱起警察让他看墙那边,但是警察仍然不解。林肯解释了一遍,警察连连点头表示信服。后来的事实,证实了林肯的推断。

那么到底是谁把神父的脚印偷走了呢?这个“小偷”就是物理学中的惯性。原来,神父早晨散步到院子里,心里高兴就荡起了秋千。藏在远处的凶手,正好在神父荡到最低点的时候射中了他。物理学中,做圆周运动的时候,最低点的速度是最快的。神父被箭射中之后,松了手,在惯性的作用下,他被斜向上抛出2米高的墙外,落在3米远的地上,所以没有留下他的脚印。从理论上来说,与地面成45°的时候斜向上抛出,尸体会被抛得最远。

重力势能与动能的转变

一个铁球从2米高的地方掉下来的时候必然会携带着一定的能量,这个能量就是重力势能,因为是重力做功产生的能量。另外,一个铁球从2米高的地方落下来和从5米高的地方落下来,它所具有的能量是不一样的,显然,从5米高的地方落下来,它砸出来的坑会更深一些。

能量不会消失,只会转化。故事中,当神父从最高点落下来的时候,重力势能转化为动能,当他到达最低点时,他所具有的重力势能全都转化成了动能,所以此时神父的速度最大。当然,除了动能之外,重力势能也可以与其他的能量相互转变。

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