《趣味物理学》经典语录
经典语录
滚动着的车轮上半部分确确实实要比下半部分运动得要快一些。乍看起来,这个事实是令人难以置信的,但是只要简单地分析一下,我们就可以相信这个结论是正确的了。我们知道,滚动着的车轮上的每一个点都同时完成两种运动:围绕车轮中轴旋转,与此同时,和中轴一起向前行进。与前面讨论过的地球运动一样,我们在这里面对的也是两个运动的叠加,而运动叠加的结果就造成了车轮上半部和下半部的运动速度不一样。在车轮的上半部,车轮的旋转运动要与其前进运动相加,因为两个运动是朝同一方向进行的。而在车轮的下半部,旋转运动是朝相反方向进行的,因此需要从前进运动中减去。这就是为什么在一个静止的观测者看来,车轮的上半部要比车轮的下半部运动得要快一些。
给人的感觉就好像是,车轮的上半部要比下半部运动得更快些。如果您随便找一辆行进中的马车,比较滚动着的车轮的上方辐条和下方辐条,就可以观察到同样的现象:上方的辐条连成一整片,而下方的辐条却是根根可辨的。事情又回到了这里,仿佛车轮的上半部要比下半部运动得更快些。
请将一张**的纸片固定在推车车轮的轮圈侧面(或者贴在自行车轮胎的侧面),在推车(或者自行车)行进时观察这张纸片,您就可以观察到一个十分有趣的现象:当纸片位于滚动着的车轮的下半部时,这个纸片是清晰可见的;而当纸片转到车轮上半部时,您还来不及看清楚,它很快就闪过去了。
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