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第二卷:引力卷开篇铺垫


  有趣的故事从这里开始。1665年的夏天,英格兰爆发了恐怖的瘟疫。当时可爱的牛顿先生正在剑桥大学读书,剑桥大学被迫关闭,学生们都回到了家,艾萨克·牛顿()的传奇也揭开了篇章。

  牛顿回到农场,在一个人的思考和学习中并没有被书本禁锢思想。那个带有传奇色彩的苹果砸到了他的头上,从而砸出了引力理论。这个故事是牛顿老年时自己讲出来的。苹果在基督教中是智慧之果。

  牛顿的家族是非常有趣的,他是唯一一个会写自己名字的人,他农民的家族转变为地主阶级证明了其家族血统的智商优越性。牛顿从小丧父,继父将其与母亲隔开,他曾经干过很多偏激的事情,并且在10岁不久送入城里上学,有过一生唯一一次感情,即与驻扎地的药店主人继女产生爱情,没有结果。

  牛顿的母亲是一个守财奴,继承了两代丈夫的财产,却要让牛顿领取补助金进大学,牛顿为他人工作,从而性格扭曲。他对打败自己当时的敌人:罗伯特·虎克()特有意思。牛顿有一句名言知道吧:“如果我看的远些,那是因为我站在巨人肩膀上的缘故。”

  我们可爱的心理学家和我曾阅读过的一篇文章都说是牛顿谦虚的证明,这实际上是牛顿在嘲笑,因为这货矮矬穷啊。以后跟你朋友合作不爽,就拍拍他的肩膀,说出这一句话吧。

  牛顿三大定律听说过不,它们是宏观物理的奠基石。有一个在第一卷基础中提到:加速度定律。即当任何一股力作用在一个物体上的时候,无论物体在干啥,都会获得加速度。

  有小屁孩要问了:哎哟,我若是以一千米一秒速度飞奔,你按了我一下,我会加速吗?

  当然会,我们知道力是改变物体运动状态的原因,你不受力时保持千米每秒,我按你难道没力吗?有力对吧,那么只要是力都遵守定律,即都会改变物体运动状态,只是改变大小的问题罢了。就像我们举过的例子:10000000光年外的沙子会给你一个引力一样,以概念形式存在的力定量表示也是可以存在的。

  所以,加速定律即为物体的质量乘以加速度等于所加的力哟。公式:F=ma。我们就可以推导:a=F/m

  *“/”表示除,OK?

  这个公式告诉我们,在没有摩擦时作用在物体上的力能改变物体的运动状态从而获得加速度。哪怕是反方向的阻力,我们也能通过这个公式计算其速度减弱程度。

  那么我们就要切入引力了。那么引力存在吧。我们地球上的引力让物体在下降的过程中获得加速。

  我们再来回顾一下之前讲的卫星问题。卫星绕地球转吧,我就用科学的类比法将其类比为一个巨型石头,那地球就是一个巨大的手,通过引力场这条线,牵引住了这个巨型石头。石头在转吧。想象一下,你的手拉着一条线,牵动石头在空中高速旋转,高速旋转时在同一个平面内吧。我们让石头被绳子牵着而不飞走需要一个比较大的力,石头的运动速度越大,所需要的力就越大。卫星的质量那么大。地球所需要不让其飞走就需要非常大的力禁锢其运动,即地球给卫星的力恰好抵消了卫星飞走的惯性,从而使卫星不飞走。

  我们来解刨一下惯性的原因吧。我们都知道惯性很奇特。比如你之前狂跑,突然停下来,会向前飞一段距离吧,这就是惯性。惯性即表示了力是改变物体运动状态的原因。就是没有力,惯性会让你一直飞,停不下来。而你的脚和地面的摩擦力用F=ma公式计算得出了反方向的加速度,让你的速度被减弱,最终停下来。这就是这个狗逼惯性的真实含义,就是物体在不受力时会保持原来运动状态,当你改变运动状态,惯性会让你保持原来运动状态,从而产生力与你改变运动状态的力相互消耗。懂了没,小屁孩!

  接下来本爷要给你露一手了。我之前已经讲了牛顿万有引力定律吧:引力=Gm源m物/d的2次方。再解释一遍,G是一个常量,m源中的源是我给你们注的标示,这个m表示产生引力的源头物体的质量。m物的物也是我给你们注的角标,这个代表受到引力的物体的质量。d的2次方即引力源与受力物之间的距离的平方。

  那么我们怎么知道地球给我们的重力从哪里产生?如果在上半段产生,我们如果来到地球内部三分之一处是否还有重力?还是继续被往下拉?还是没力了?

  我们要应用牛顿的微积分模型。拿出一张纸,在上面画个圆形,假设这玩意儿是个二维平面的地球吧,我们画一条条平行且两条间距离相等的直线,把地球分成许多个长条吧。我们能发现,越靠近赤道的部分引力越大。因为它越宽,m越大,而以宏观光年来计算的距离使得地球一块块之间的距离差变的微乎其微。那么引力就只和物体的质量有关了。那么赤道那一块(即地球中心)引力最大,所以地球的引力源在中心。整个也是引力源。知道了没,小屁孩。

  好了,小爷要去背英语了,没空鸟你们了。


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