《趣味物理學》經典語錄
經典語錄
滾動著的車輪上半部分確確實實要比下半部分運動得要快一些。乍看起來,這個事實是令人難以置信的,但是隻要簡單地分析一下,我們就可以相信這個結論是正確的了。我們知道,滾動著的車輪上的每一個點都同時完成兩種運動:圍繞車輪中軸旋轉,與此同時,和中軸一起向前行進。與前面討論過的地球運動一樣,我們在這裡面對的也是兩個運動的疊加,而運動疊加的結果就造成了車輪上半部和下半部的運動速度不一樣。在車輪的上半部,車輪的旋轉運動要與其前進運動相加,因為兩個運動是朝同一方向進行的。而在車輪的下半部,旋轉運動是朝相反方向進行的,因此需要從前進運動中減去。這就是為什麼在一個靜止的觀測者看來,車輪的上半部要比車輪的下半部運動得要快一些。
給人的感覺就好像是,車輪的上半部要比下半部運動得更快些。如果您隨便找一輛行進中的馬車,比較滾動著的車輪的上方輻條和下方輻條,就可以觀察到同樣的現象:上方的輻條連成一整片,而下方的輻條卻是根根可辨的。事情又回到了這裡,彷彿車輪的上半部要比下半部運動得更快些。
請將一張**的紙片固定在推車車輪的輪圈側面(或者貼在自行車輪胎的側面),在推車(或者自行車)行進時觀察這張紙片,您就可以觀察到一個十分有趣的現象:當紙片位於滾動著的車輪的下半部時,這個紙片是清晰可見的;而當紙片轉到車輪上半部時,您還來不及看清楚,它很快就閃過去了。
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