小小子与小妮子 第16章 大小有别

冰醋酸闻言皱了皱眉，但明村自顾地说完他的问题，“老师啊，记得老师讲说蚂蚁的 外面有硬硬的甲壳保护身体，它们又会分工合作攻击敌人或者找寻食物，那这样子的话，如果把蚂蚁的身体放大得跟大象还是恐龙一样大，那它们不就变成全世界最厉害的了吗？”冰醋酸哑然失笑，“这个，还有智慧的问题”兟雁则嘟囊着，“又不是科幻小说”雨璇若有所思地沉重思考，如雁紧张地抓着海雁的衣服，期待地看着海雁，海雁无力地摇摇头，至于其他冰醋酸集团的成员则一脸无奈，相对地，Cosine微微一笑，似乎心里有数。 只见他冷静地走上讲台，“这个问题很有意思。相信大家在许多故事书或者电视影集，或者是电影等等，都看过类似的情节。一个大家都熟悉的例子应该是“小叮当”里面的“放大灯”和“缩小灯”吧？只要一照，就可以变得很大，或者是缩小，很好玩吧？”见着小朋友们纷纷兴奋地点头，Cosine笑笑继续，“对于这么好玩的题材，喜欢一天到晚想东想西的科学家们自然也会想对这个可能性做做研究，以求进一步了解。” “首先，我们不管它如何做到，究竟是用放大灯照一照，还是朗诵神奇的咒语，还是像爱丽斯梦游仙境里面吃了神奇的蘑菇片，我们先想想，假如蚂蚁真的被放大成大象一样的大小会发生什么事。”只见Cosine四下张望了一下，走到黑板边边，拿起了一个粉笔盒，放到讲桌上头然后面对观众，“大家都看到这个纸盒吧？假如说，我们能够把它变得和这个教室差不多大”只见Cosine退后一步，一脸严肃地对着粉笔盒，慢慢闭上双眼，突然右手上指，大喊，“万能的Cosine！请赐予我神奇的力量，把这个纸盒变大吧！”被Cosine先前奇怪表现吸引的小朋友们，先是呆了一下，紧跟着全场爆笑。冰醋酸集的成员还好，只是楞了一下，耸耸肩，互相做做鬼脸。对Cosine这类疯疯的表现全没心理准备的雁集团们就不同了。如雁笑得全身发软，得抱住海雁才能稳住，海雁则笑得直咳嗽，兟雁笑得眼泪都出来了，还好还记得掩住嘴来保持形象，雨璇算是好些，别过脸去，拼命地抿着嘴不笑出声。 当全场笑成一片的时候，Cosine则利用时间，在黑板上写下计算公式：重量=密度 ×重力加速度×长度×宽度×高度。等到笑声逐渐止歇，Cosine若无其事地继续，“假设我们把原本的纸盒，从长度嗯”偏着头打量了一下纸盒，从长度十公分，宽度八公分，而高度也是八公分的状况下放大到教室的等级。”停下来想了想，“为了简化计算，假设纸盒是实心的，而且各个方向的变化都一样，也就是说，长度变大成十公尺，而宽度和高度则变成八公尺，也就是说，把它放大了一百倍，现在，根据黑板上的计算式，我们很轻易的发现，放大以后的纸盒重量，是原来的一百万倍。”底下的小朋友们让一百万这个数字给吓到了，一下子沉重地面面相觑。 “纸张的强度方面，抗拉的能力比抗压的能力要高得许多，”只见Cosine把纸盒的盖子撕了下来，双手用力一扯，对大家笑了笑，“抗拉，一点问题也没有。现在让我们看抗压的能力。”跟着双手轻轻一合，纸盖毫不意外地被压弯。“现在，回到问题。我们看到纸张的抗压能力如此的低，而放大之后，重量方面的增加，远远比长度方面要大得多，所以，可以预期”明村举手站起大声说，“老师！可是一张纸，和一块纸块的抵抗能力应该不一样吧？我们老师就讲过一个故事，一支筷子很容易折断，而把许多筷子”Cosine挥挥手先帮他讲完，“绑在一起的一束筷子，就很难折断。所以，团结力量大，对吧？”Cosine笑嘻嘻地继续，“这个故事很有名，据说是铁木真临终前告诫他的 子们的话。”停下点点头，“嗯~~~~很好，合理的怀疑，是科学的第一步。” 示意明村坐下之后，Cosine两手一摊，“明村同学刚刚提出的问题，有哪位同学能回答的吗？”松茂怯怯地举了手，“老师，纸张的强度应该有人做过实验了，百科全书应该可以找得到吧？”Cosine赞许地点点头，“这个办法不错，可是如果要你设计依个方法来说明物体等比例放大，很可能先被本身重量压垮的实验呢？”明亮皱眉想了想，举手答道，“可以把好几张纸叠起来，中间用胶水黏住”明村很快反问，“加上胶水，强度就不一样了！”Cosine轻咳一声，止住了恼怒的明亮回嘴的企图，“大家都让老师之前所举的例子限制住了。老师现在问的是重量压垮自己的实验，所以不限定用纸啊。一个简单的方法就是利用“豆腐”。” 无视于大家不敢置信的反应，Cosine轻快地继续，“豆腐很容易买到，又安全，大家回家买了豆腐以后，把它像叠积木一样一层一层叠起来，很容易就可以见到，叠到一的高度以后，豆腐就会把自己压垮了。其实，类似的现象，大家小时候用沙子盖城堡的时候就应该观察到了。想法对的话，不一定要复杂的实验的。” 成功地化解危机，送走了小朋友们之后，雁集团与冰醋酸集团的成员们聚在校门口的喷水池旁。 冰醋酸搥了Cosine肩膀一下，“老小子！你怎么知道那些个小鬼要问的玩意？居然都准备好答案了！”Cosine冷淡地回答，“这些东西，有的我以前听过，有的是这次找资料的时候看到，只是顺便再查清楚，以防万一。其实如果他们这些小鬼头没问，我也懒得讲。”偏着头想了想，“至于那个豆腐，倒是中午吃饭的时候临时想到的，本来准备的是别的例子”雨璇感兴趣地问，“哦？那原本的例子是？” Cosine耸耸肩，“本来是要举盖大楼的例子的。我堂哥现在大学念土木系，听他讲过大楼的柱子的建造问题，柱子要有足够的宽度才能称得住上面楼层的重量，而为了有足够 的居住空间，或者是为了美观，柱子又不能太短，可是柱子的宽度和长度的比例如果没有符合一定的比例，比如说太长，就比较容易弯掉还是什么的，反正在抵抗地震的横向摇动方面比较容易有问题，详细的我也忘了。”说着，两手一摊，“这个例子主要在说明单纯放大在抵抗不同的力会有问题，因为那个柱子的抵抗效果不是等比例的，当然，这个例子对他们太深了，我自己也不是很懂，所以吃饭的时候从豆腐得到灵感，就不用这个例子了。” 摇摇头笑了笑，“不过，我还有备用的，只是比较短，只是一些数据。”说着，翻了 翻带来的资料，“这是有关自由落体的，以前挖矿要挖到地底下几百公尺的深度，照说应 该是不会有老鼠住在那么深的，可是矿工还事件得到老鼠，有的人认为是老鼠躲在矿车溜 进去的，后来研究才发现原因在于老鼠太小，另外就是空气阻力的功劳。” 见大伙儿一脸疑惑的样子，Cosine解说道，“记得我们之前做自由落体实验的时候，不是在争论说课本的计算式没有包含空气阻力吗？”雨璇偏着头想了想，“是没错，但是我查大学物理课本，上面写说，下落速度越快，阻力越大。问题是，阻力越大，下落速度会越慢，要做计算的话，必须解常微分方程式”Cosine耸耸肩，“我是没去解啦，反正也不会，但是我查到的书有列一些数据，而主要的现象是，因为空气阻力的关系，物体下落一定高度以后，下落的速度就不再改变，这个速度叫做“终端速度”，它和物体的大小有密切关系，照书上的说法，直径一公分的物体的终端速度是每秒十五公尺，如果 直径十公分就增加到每秒一百零四公尺，大到直径一公尺的话，就是每秒三百三十公尺！所以老鼠摔下去没事，可是人可就要摔得断手断脚。”搔了搔头，“其实主要是面积，面积越大，空气能作用的部分越大，阻力也就越大。”苦笑摇头，“但这虽然说明了放大的时候，不同方向的放大有不同效果，用来解释“恐龙蚂蚁”的现象还是不够直接，还好豆腐给了灵感。”大伙儿笑了笑，互相道别后解散，雨璇望着Cosine的背影，微笑自语道，“这个Cosine，倒是挺有趣的。” 雨璇的话被旁边的如雁和兟雁还有海雁听到了，三个人悄悄的走到雨璇的背后，大喊一声：“什么挺有趣的啊！”雨璇被他们这一声的惊叫声吓坏了，脸微微一红，笑着说道：“没什么，你们就会这样吓唬人，都要把人家吓死了。”说完，转身就要离开。海雁眼疾手快的抓住雨璇，说道：“干嘛，我们还没有让你走呢，你怎么就走了？”如雁和兟雁也笑着说道：“对呀，我们还没说完呢，怎么就要走啊。难道我们会吃了你不成？”雨璇有些不好意思的说：“好了，你们不要折腾我了行不行？时候不早了，难道你们都不回家了？”兟雁本来性格就是大大咧咧的，现在听到这句话，就说道：“我们本来是要回家的，听到你说的这话，我们就想，与其回家，不如我们去KFC左下来，慢慢的说，你们说怎么样？” 兟雁的话一出，大家都随声附和起来，倒是雨璇有些着急地说：“海雁的病才刚好，不要她早点回家休息吗？”雨璇刚刚说完，海雁就把话接过去，说道：“放心放心，我没有问题的，走吧。”说完，拉着雨璇，几个少女就奔向了KFC。