判天地之美 析万物之理

王玉洋

大千世界，芸芸众生，飞禽走兽，花鸟虫鱼，无处不在，无奇不有。天上飞的、地上跑的、水里游的、土里生的，数不胜数，美不胜收。生活是五光十色的，让我们也来看看能发现什么——

饮食中的物理学

问题：为什么劈柴刀的刀背要厚一些，切菜刀的刀背要薄一些？

首先看看把东西分开的原理：仔细观察一下，刀的侧面是斜的，在用刀劈或者切东西的时候，当然要用力，这个力就使得刀的侧面向两边推压物体，使物体分开来，由于刀的侧面对物体的推力，比我们用的力大得多，所以容易把物体分开来。

那么，刀背跟刀面的关系究竟怎么样呢？根据力的分解，我们知道刀口斜面的长度比刀背宽几倍，刀口给旁边的推力，就等于作用力的几倍。例如，一把斧头的刀口斜面长4寸，刀背宽1寸，我们用100牛顿力来劈柴，那么它向两边推压木柴的力就各为400牛顿，如果把这把斧头的刀背宽度减小一半，同样用100牛顿力，刀口向两旁的推力就增大到800牛顿。所以刀背越薄，刀口斜面越长，用起来就越省力。平时切菜时的刀不仅刀背薄，而且刀口锋利，切东西自然不费什么力气了。

但劈柴刀为什么那么厚？

这是因为木柴很硬，易使刀口卷，另一方面，本身相当重，让木柴受到的冲力更大，更易断裂。虽然它不及薄刀省力，但我们利用它本身的重量和刀背上的力，已足够把木柴劈开。

交通、旅游中的物理学

旅行中首先是安全问题。有时，即使你没分心，但如果不了解客观规律的话。有些事情甚至不以你的意志为转移，使你眼睁睁看着灾难发生。

问题：两艘平行疾驶的大轮船为什么会相撞？

1912年秋天，有一艘当时世界上最大的远洋轮船——“奥林匹克”号出了事。一天，它正在大海上航行，在离它100米远的地方，有一艘比它小得多的铁甲巡洋舰“豪克”号与它平行疾驶着。可是却发生了一件意外的事情：“小船好象被大船吸了去似的，一点也不服从舵手的操纵，竟一个劲地向‘奥林匹克号冲来，最后‘豪克号的船头撞在‘奥林匹克号的船舷上，把‘奥林匹克号撞了一个大洞”。

想找到出事的原因，我们先来看这样一个实验：把一张小纸条贴在嘴唇下方，用力向前吹气，这纸条不是向下飘，而是向上飘。这个实验说明了流动气体的压强比静止气体压强小，也就是说：“气体流速越大，压强越小”。（伯努利原理）

气流和水流有许多相同的性质，实际上，水流的流速越大，压强也越小。当两艘船中间的水比外侧的水流得快，因此，水对两船内侧的压强，比外侧部分受到的压强要小。于是，在外侧水的压力下，使两船互相靠近，以致“豪克”号撞到“奥林匹克”号的船舷上。

运动中的物理学

问题：掷铁饼时，运动员为什么要旋转身体？

投掷手榴弹和标枪的运动员，大都是采用助跑的方法，在快速奔跑中把投掷物投掷出去，这是为了使投掷物在出手之前就有较高的运动速度，再加上运动员有力的投掷动作，投掷物就能更有力地飞向远处。

投掷铁饼时，运动员是被规定在投掷圈内进行投掷。在直径只有几米的投掷圈里，不能进行助跑动作，要使铁饼在出手前能有一定的运动速度，运动员就采用了在原地转体的投掷动作，来加快铁饼的出手速度，提高投掷成绩。同时还可以给予铁饼一定的转速，使它在空中运行保持它的轴向，减少空气阻力。

推铅球时，铅球运动员大都是先把上身扭转过来，背向投掷方向，然后，摆腿滑步前冲，再用力推出去，使铅球在推出前已具有一定的速度。所以推铅球时也要“旋轉”。

当今世纪，科学技术突飞猛进，知识经济初露端倪。新理论、新发现铺天盖地；新技术、新工艺层出不穷。可以说，科学技术正在以巨大的历史力量，以人们难以想象的速度改变着人类文明进程，让我们感受科学技术带给我们的无穷魅力！