我们的生活中到处是力,不只是各种活动包含着力,比如坐过山车、踢足球、拔河、放风筝,就连那些看似安静的小东西,比如鸡蛋、弹簧、肥皂泡,也包含着不容小觑的力的知识。力无所不在,无所不能。你瞧:
我们能够行走自如、翩翩起舞,都是拜“力”所赐;
深陷沼泽,越挣扎越下沉,这是力的“诡计”;
飞机起降出现耳鸣,这是力在“作祟”;
气势壮观的钱塘江大潮,是力的“得意之作”;
……
本书不同于以往关于力的书,而是从自然和生活中寻找实例来阐述力学知识。既通过实例讲解力学的基本知识,比如通过苹果的降落,我们可以认识到重力的存在;通过潮汐现象,我们可以了解到引力的作用;通过电梯的升降,我们可以体会到超重与失重;通过过山车,我们可以见识到向心力的威力。
又阐述了这些力学原理在现代生活中的应用,如体操选手如何利用力学原理来完成高难度动作,滑水运动员如何能“水上漂”,足球比赛中漂亮的“香蕉球”和“电梯球”是怎么回事。
还为我们的日常生活提出了一系列的建议,如如何挑选合格的茶壶,如何在倒啤酒时产生最少的泡沫,以及如何避免在户外活动中受伤。
书中穿插有许多游戏、实验、故事以及清晰明了的结构图和原理图,由浅入深地讲述科学原理,冷冰冰的公式变得活泼起来,硬邦邦的定律也变得形象起来,科学学习不再晦涩难懂。
另外,本书还设置了“科学小常识”版块,作为对正文内容的补充说明和拓展延伸,极大增加了知识含量。
科学就是高不可攀的吗?科学探究就是神秘而枯燥的吗?科学教育就是“板着面孔”的吗?才不是呢!许多科学家都认为,科学研究是一个充满快乐的过程。而且科学是无处不在的,日常生活中的点点滴滴都蕴含着科学原理。 那么,怎样才能让孩子对科学感兴趣,怎样才能让孩子觉得学科学不是一件苦差呢? 我们要给孩子讲“电流”的时候,让孩子跟随发明家去破解蛙腿抽搐事件怎么样? 我们要给孩子讲“摩擦力”的时候,让孩子亲身体验一下没有摩擦力的世界怎么样? 我们要给孩子讲“化学”的时候,让孩子瞧瞧魔术师的“诡计”怎么样? 我们要给孩子讲“能量”的时候,让孩子见识爱斯基摩人的保暖绝招怎么样? …… 听起来不错吧!这就是“爱上科学一定要知道的科普经典”这套丛书的妙处所在。从孩子的日常生活出发,从孩子的视角提出问题,引导他们去观察、去体验、去动脑筋、去寻找答案,也让孩子的好奇心与探索精神成为引导他们学习的动力。这是一套既讲了知识又讲出了方法的科普书,它传达了一种全新的科学学习理念,而这也正是中国孩子最稀缺的——用科学的方法探索知识,让孩子学会用科学来解决问题。
力的世界真奇妙
想飞出地球是不可能的
是弹力将花瓶打碎了
不摩擦,拿不稳
既排斥,又吸引
有趣的三大定律
惯性让你摔倒
力改变了运动状态
用力多大,反弹就有多大
是谁使得苹果落下
牛顿的苹果
我们不会从地球上掉下去
四季因引力而生
潮汐是大海的呼吸
引潮力的杰作
力的世界真奇妙
想飞出地球是不可能的
是弹力将花瓶打碎了
不摩擦,拿不稳
既排斥,又吸引
有趣的三大定律
惯性让你摔倒
力改变了运动状态
用力多大,反弹就有多大
是谁使得苹果落下
牛顿的苹果
我们不会从地球上掉下去
四季因引力而生
潮汐是大海的呼吸
引潮力的杰作
大潮小潮各不同
钱江大潮为何如此汹涌
潮水也可以发电了
电梯里的怪事
超重与失重
加速度“捣的鬼”
失重并非没有重力
疯狂的过山车
先挤压,后抛离
不会从顶端掉下来
末节车厢最刺激
身体不适者请回避
飞船升空了
从沉甸甸到轻飘飘
在太空中生活好难
失重与宇宙开发
升上太空的人造星星
速度是战胜引力的法宝
为何发射场要靠近赤道
改变速度,就能重返地球
脚下的学问
一个跌倒接替另一个跌倒
你是走着还是跑着
拄拐有讲究
平衡的杂技
重心靠往钢丝绳
“椅子顶”内外侧有别
云梯越短未必越安全
神奇的多米诺骨牌
一个力一个力传递下去
能量大得惊人
牵一发而动全身
小小弹簧能力大
弹性形变造就弹力
越压缩越反弹
可测力,可称重
推着时针走
让人在蹦床中蹦起
摩擦力的是是非非
放大镜下观察摩擦力
这讨厌的摩擦力
请别把车开这么快
“镁粉”在体操比赛中的作用
鸡蛋中的力学
生蛋转不久,熟蛋转得久
握碎鸡蛋不太易
鸡蛋也能立起来
两个铁球同时落地
伽利略的实验
为何同时落地
羽毛和石头不同时落地
惊险刺激的“跳楼机”
不接触也有力
电生磁,磁生力
有选择地“吸收”
两极吸力大
离得近,粘得牢
别担心,列车不会掉下来
摩擦小,所以速度快
磁力让它悬在半空
神奇的超导电磁铁
给一个支点我可以撬动地球
一上一下的跷跷板
扳手真的很好用
滑轮组合出奇效
阿基米德真能撬起地球吗?
人体身上有杠杆
抬头既不省力也不费力
脚掌是一根省力杠杆
手臂比表现的更有力量
身体杠杆处处可见
固体压强的秘密
承压有限度
躺在钉板上竟然不受伤
尖嘴助啄木鸟敲开了树皮
问题的实质是压力分配
漏水矿泉水瓶中的学问
各个方向均有水压
同一深度,水压相等
越深越压迫
浮浮沉沉话浮力
阿基米德的贡献
浮力源自压强差
钢铁也能浮在水面上
气球升了天
流体大力士
很小的力生成了很大的力
万吨水压机是如何工作的?
用嘴也能将书本吹起
液压传动与动植物
探访海洋压力世界
闯“龙宫”不太易
巨压压不死深海鱼
压力平衡很重要
潜水上浮须缓慢
有趣的连通器
静止后,液面总能相平
水槽下水管为何是弯曲的
这样的茶壶可不合格
船只在上下游中进出
认识大气压
空气战胜了十六匹马
空气越稀薄气压越小
太空中没有气压
气压可预报天气
气压与日常生活
没有气压,你连汽水都喝不了
用真空吸尘器对付细尘
大气压被关进高压锅里了
好用的“吸子”
将空气压进打气筒
陆海空中的神秘魔力
铁路惨案的“凶手”是气流
谁撞坏了“奥林匹克”号
气流压强差托起了飞机
肥皂泡,圆又圆
先升而后降
普通水吹不出气泡
泡泡总是圆形的
……
末节车厢最刺激
过山车的最后一节小车厢是过山车赠送给勇敢者的最刺激礼物,因为在过山车大回转过程中,最后一节车厢被抛离的感受是最强烈的。
地球上的任何物体都要受到重力的作用,从效果上看,无论物体形状有多大,其重力的作用都可以认为是集中于一点,这点就是重心。重心的位置与物体的形状及质量分布有关,形状规则、质量分布均匀的物体,其重心在它的几何中心。过山车可以看作是一种形状规则、质量分布均匀的物体,它的重心在过山车的中部车厢。因为重力作用于过山车的中部车厢,所以通常最后一节车厢通过最高点时的速度比车厢头部要快,因为当车厢头部经过最高点时,它的重心仍在“身后”,在短时间内,车厢头部虽然处在下降的状态,但是它要“等待”重心越过最高点时才被重力牵引。而车厢尾部则不同,它会借助重心正在加速向下的时机,以最大的速度到达和跨越最高点,从而给人一种被抛离的感觉。
车厢尾部的被抛离感是非常强烈的,要不是车厢的车轮牢固地扣在轨道上,以及车厢上的安全绳带紧紧地拴住游人,游人十之八九会脱轨甩出去。所以,很多人在坐完过山车后,往往都是心有余悸,再也没有勇气去坐第二回。
“水立方”与肥皂泡
肥皂泡是表面张力和内部气体压力作用下的一个球状结构。近年来,人们仿照肥皂泡的原理建造了许多大型的膜结构建筑。知道“水立方”吗?它就是利用肥皂泡原理建成的世界上最大的一座膜结构建筑。
“水立方”的正式名称是中国国家游泳中心,它是中国为2008年北京奥运会的举办而修建的一个大型游泳馆。“水立方”的设计灵感来自水分子结构,它的外表采用世界上最先进的环保节能膜材料——ETFE(四氟乙烯)。这种像“泡泡”一样的膜材料有自洁功能,使膜的表面基本上不沾灰尘,即使沾上灰尘,自然降水也足以使之清洁如新。此外,膜材料具有较好的抗压性,人们在上面“玩蹦床”都没问题。
因为要造出水分子的感觉,工程技术人员给“水立方”的“皮肤”装上了3000多个气枕,每个气枕都是不规则的多面体,大小不一,形状各异。安装成功的气枕通过事先安装在钢架上的充气管线充气变成“气泡”,整个充气过程由电脑智能监控,并根据当时的气压、光照等条件使“气泡”保持最佳状态。
“水立方”是现代膜结构建筑的典范,它与一旁的国家体育场——“鸟巢”共同构筑了北京奥运最独特的风景线。
茶叶为何不在杯子边缘
用玻璃杯喝茶的时候,假如我们用筷子在杯子中搅动几下,会发现杯中的茶叶聚集到杯子的中央,而不是随离心力卷到杯子的边缘。这是什么缘故呢?
原来,物理学上有一种叫作“离心沉降”的现象,它的情况是这样的:假如在一个盛有液体(如清水)、能高速旋转的的圆筒容器中,有一组密度大小与液体不同的固体物(如小木球、小钢球)。当圆筒容器旋转时,由于离心力的大小与物体的质量成正比(在体积相同的情况下与密度成正比),所以密度大的物体(钢球)很快会被甩到最外层,而密度小的物体(木球)则被推向中央,液体(清水)则占据了“中间地带”。这就是离心沉降,它反映的其实是这一样一个本质:在小小的“离心国”里,等级是森然的。凡是进入其中的“游客”,无论是固体还液体,都无一例外地严格遵守“法规”——按密度分层排列,密度小的聚集在中央附近,而密度大的则分散在边缘附近。
由于茶叶的密度比水低,所以当水转动时,水在离心力的所用下向外涌,而密度小的茶叶则只能被挤到了中心离心力比较小的中央附近。
……