第83章 四大基本力_錯位時空:與古人分享日常_线上阅读小说网 

第83章 四大基本力(1 / 1)

下班後,陳勇回想起中午觀眾的反饋,很多人都在想陳勇提到的抗洪事件,也有一些工匠理工想了解,什麼是重力壩。

陳勇看了看時間,還比較早,既然如此,那就花一點時間先講解講解物理學方麵的一些知識吧,讓他們明白什麼才是真正的真理。

陳勇先解釋了一下什麼是重力壩:“重力壩簡單來說就是由混凝土或石料修築的,主要依靠壩體自重保持自身穩定的壩,乍一聽就像是瘋狂堆料的產物,但裡麵有很高的學問,不過現在我們先講講什麼是重力”。

因為涉及基礎力學,那牛爵爺自然是繞不開的,所以先簡單的介紹了一下牛頓三大定律及相關的基礎力學,很快就講到了重力方麵。

陳勇:“你們此前都知道地球是個球體,還會轉,那我們為什麼能站在上麵不會飛出去呢,自然是因為重力,重力是萬有引力的一個分力,由於地球的自轉,物體在地球上所受到的重力並不完全等於萬有引力,而是萬有引力與向心力的合力,向心力的表現很多人都觀察過,比如說甩一個被細繩係住的小球,小球會繞著圓心轉,那麼萬有引力又是什麼呢”。

“萬有引力定律認為,大到宇宙天體,小到塵埃,任何物體之間都具有相互吸引力,這個力的大小與各個物體的質量成正比例,與它們之間距離的平方成反比”。

“其公式可以表述為:兩個物體之間的引力f)等於一個常數g,稱為萬有引力常數)乘以兩個物體質量1和2)的乘積,再除以它們之間距離r)的平方”。

“根據萬有引力定律,地麵上的萬物都被地球這個大物體所吸引,因此它們不會隨意飛離地麵。例如,樹上的果子在成熟後會因為受到地球的引力而掉落到地麵,高處的東西如果失去支撐也會因為同樣的原因往下掉。這些都是受到重力影響的表現。對於重力壩來說,由於壩體與地球之間的距離基本保持不變,且地球的質量幾乎不變,根據公式可得,壩體自身質量越大,它受到的向下的力就越大,這使得壩體更加牢固地穩定在地麵上”。

天幕下。

一群連秀才都考不上的自詡為讀書人的家夥聚在一起,不屑地嘲諷道:“這有啥用,村中的老漢都知道的事,那磨盤當然比沙粒要更穩當,淨整些玄玄乎乎的玩意”。

“說的還有模有樣的,誰不知道果子會掉地上,學這些那簡直是浪費時間”。

“然矣,後世真的是,為了學西方那套,還特地花時間說什麼孔後人投降,不就想說我們學的東西不好嗎,現在一看,這後生自己學的東西更無用”。

“就是就是,還整的一套一套的,還公式呢,笑死人了,這麼簡單的問題還要說這麼一通”。

天幕下這種人並不少,因為他們覺得這不是應該的嗎,本就這樣啊。

然而也有不少人甘之如飴,仿佛被推開了一扇大門,見到了真理的冰山一角,他們瘋狂的記錄者陳勇的話,甚至有人在思考,這個常量是什麼,公式有了,但產量值得不出來,那也是白瞎,不過很快陳勇就解答了他們的疑惑。

“這裡還有個小故事,那就是那個常量g,定律雖好,要想派上實際用場,還得知道g的值。然而,這個值到底是多少,連牛頓本人都不清楚,地球上一般物體的質量太小,引力幾乎為零,而宇宙裡的天體又太大,難以評估其質量。於是,在萬有引力定律提出後的100多年裡,g值一直是個未解之謎”。

“直到一位名叫卡文迪許的科學家,設計出一個巧妙的扭秤實驗。再說這個試驗之前,咱們先來看看米歇爾,他在劍橋大學研究磁力時發明了一種巧妙的方法可以觀察到微小的磁力變化,他將條形磁鐵用一根石英絲橫吊起來,再用另一塊磁鐵去吸引它,這時石英絲就發生扭轉,記錄下扭轉角度,待會隻需要逐漸增大施加的力來總結扭轉角度與力的關係,就可以得出剛才磁力的大小”。

“基於這個實驗,卡文迪許製作了一個輕便而結實的t形框架,並把這個框架倒掛在一根細絲上。如果在t形架的兩端施加兩個大小相等、方向相反的力,細絲就會扭轉一個角度,根據t形架扭轉的角度,就能測出受力的大小”。

“卡文迪許在t形架的兩端各固定一個小球,再在每個小球的附近各放一個大球,因為萬有引力,小球應該被吸引從而導致細絲扭轉,為了測定微小的扭轉角度,他還在t形架上裝了一麵小鏡子,用一束光射向鏡子,經鏡子反射後的光射向遠處的刻度尺,當鏡子與t形架一起發生一個很小的轉動時,刻度尺上的光斑會發生較大的移動。這樣,萬有引力的微小作用效果就被放大了”。

“現在力的大小有了,半徑和質量直接測量就是了,那g值自然就算出來,根據這個實驗,算出了曆史上第一個萬有引力常數g值——6.67x1011)n·2kg2”。

小主,這個章節後麵還有哦,請點擊下一頁繼續閱讀,後麵更精彩!

漢張衡

“天才啊!如此簡潔卻又精妙絕倫的裝置,竟然能夠憑借這般簡單的構造就計算出常量,太厲害了!”張衡看完實驗驚得直接站了起來,興奮的在房內來回踱步,而後他靈光一現,“既然有了這個計算公式,如果我們能知曉地球的半徑,那不就能夠推算出地球的質量嗎?”想到此處,他的心跳愈發劇烈。

“沒錯,根據剛剛所講述的力學方麵的公式,我們完全可以通過實驗測量出重力加速度從而得到力的數值。然後,再依據太陽係模型,借助日食和月食等天文現象,便能夠推導出地球的半徑……哈哈,一定行得通!”張衡越說越是興奮,聲音也不自覺地提高了幾分。

此時的張衡已然沉浸在了自己的構想之中,無法自拔。他仿佛看到了成功就在眼前,隻要能夠順利采集到所需的數據,那麼他完全可以計算出地球的質量。

而此時此刻,在天幕之下,許多其他的學者們同樣也被這新奇的知識深深吸引,並產生了與張衡相似的念頭。他們或是埋頭苦思設計著各種各樣彆出心裁的實驗方案,或熱烈地討論著如何更好地去驗證天幕中所提及的那些理論,一場轟轟烈烈的探索之旅正在悄然展開……

陳勇:“既然都了解了四大力中的萬有引力,其他幾個也和你們講講,宇宙四大基本力分彆是引力、電磁相互作用力、弱相互作用力、強相互作用力”。

然而,引力和電磁力相對好一些,強、弱相互作用這種那就太難搞了,主要還是說引力和電磁力,另兩個陳勇也是在簡單講了微觀粒子的概念後帶了幾句,順便放了個十分鐘左右的科普視頻。

天幕下,一堆人聽著各種力,聽著各種粒子,都繞懵了了,有一種陷入知識的海洋但是快要淹死的感覺了,以至於聽到後麵,完全被這段視頻所搭配的宇宙背景,被那浩瀚的星空、璀璨的星雲給吸引了,最後得出結論,宇宙竟是如此的宏偉壯觀,至於知識,則是嗖一聲劃過去了。

在介紹了電磁力之後,陳勇舉了個例子,陳勇:“木桌上有一杯子,木桌對杯子的支持力,從微觀上看是構成木頭的原子的外層電子和構成玻璃的原子的電子之間的排斥,宏觀上就是木桌支撐住了杯子,這個支持力就是電磁力的一種表現。同時維持木桌木板固體形狀的,也是電磁力,電磁力使得粒子隻能在相對固定的位置上振動,而不會像液體或氣體那樣自由移動”。

“由此簡單可得,如果一種材料其內部微觀粒子的電磁相互作用較弱,那其提供的支持力會小,就像一塊豆腐渣和一塊石頭的區彆,我們回到重力壩的話題,重力壩要依靠自身質量來固定自己,但如果質量太大,壩體的底層可能會因為無法提供足夠大的支撐力而把自己壓垮。因此,我們需要選擇足夠好的材料來建造大壩。當然了,上述例子有些片麵,因為在實際中,還需要很多其他因素,如材料的韌性、耐久性、抗滲性等。這個解釋隻是從一個方麵說明了問題,但這恰恰說明了其中包含著豐富的學問和複雜的考量”。

“所以說,這裡頭的學問大吧,經驗會告訴你大型建築要用好材料,但科學會告訴你為什麼要用好材料”。

“可能你們還是覺得這些沒什麼用,尤其是一部分讀聖賢書的,那我舉個簡單的例子,鋼是什麼,你們知道嗎。其實哪怕是打了一輩子鐵的人都不一定知道,所以你們的刀劍做的再好,也會出現,大家都是這樣錘打,為什麼他的更好呢,因為你們對物質的認識還比較匱乏。片麵的講,鋼其實就是有雜質的鐵,你們可以憑借經驗靠著反複捶打鐵塊鍛打出鋼材,但你們不知道碳含量及其他元素的知識,所以隻能靠經驗,偶爾往裡加點東西靠著運氣造出個好東西,但複刻就看命了。而我們可以研發出型號眾多的鋼材,比如50nsi4鋼,60si2n鋼,說多了那就跟念咒似的,能做到特殊工程用特殊鋼材,架橋的,鋪鐵軌的,還有民用的不鏽鋼等等等等”。

“一些材料確實是無意發現或蒙出來的,但大部分材料還是靠著對物質的認識才鑽研出來的,都不說飛機坦克的那些材料了,就比如說車床的刀具,造大炮也好氣缸也罷,加工車間沒好的刀具鑽頭等,是很難辦的,這時你就能體現科技水平的重要性了,明白什麼叫科技是第一生產力了”。

“這讓我想起我們這個時代一種小說題材,穿越小說,就是回到你們那個時代造火藥,然後造反。一硝二硫三木炭口訣念的溜,但其實是造不出實用的槍火藥的,因為後麵還有一句,炸的效果不一樣,畢竟雜質是個大問題,這個口訣就是經驗,真正開始造了,發現問題,按現實改良配方,提高純度,多樣本對比,才能造出好用的東西,這個就是科學”。

天幕下,皇帝們無語了,你說就說嘛,乾嘛提一句造反啊。還有。你們那要吃的有吃的,要穿有穿,一天天的手機不離手,乾嘛來我們這,而且來這還是為了造反,大可不必,你們還是彆來了,這技術還是你們留著吧。不過那一硝二硫三木炭倒是有點用,雖然不知道具體配方,但材料已經說出來了,居然這麼簡單,就看有誰能先試出來了。

“為什麼我看這些都有些簡單的過分,火藥我們藥鋪,但那加的東西有十一二種了吧,結果主要就是三樣東西,還有鍛鋼要控製炭含量,被天幕這麼一說,感覺好明朗了”。

“那些公式也好簡單,雖然還是不懂....,但真的好簡潔啊,整個宇宙都圍繞這四種力運行”。

就在眾人驚呼真理的簡潔優美時,有人冒了出來,說了這麼一句話:“我認為,真理應當是簡潔的,聖人的言論也是簡單的,有人故意讓我們不懂的”。

“.....”

陳勇:“從經驗到科學,從運氣到專研,這就是古今的區彆,借用三體裡麵史強的一句台詞:一個古代的王國,他們的技術也在進步,能為士兵造出更好的刀、劍、長矛,甚至還有可能造出像機關槍那樣連發的弓箭呢,但如果他們不知道物質是由原子、分子組成的,就永遠造不出導彈和衛星,科學水平限製著呢”。

介紹完這些東西後,陳勇休息了一會,打算介紹一下那次抗洪事件,也讓先輩們知道,他們的這支部隊,依舊為人民而戰,依舊履行著他們的職責。

喜歡錯位時空:與古人分享日常請大家收藏:()錯位時空:與古人分享日常書更新速度全網最快。


最新小说: 大蜜蜜的小助理 惡婆婆重生後,替嫁兒媳贏麻了 涅槃千金:風批大佬的贖罪契約 你負我十年,閃嫁科研大佬你哭什麼 重生之逆轉敗局:千金的贖罪倒計時 綜影視我在電視劇裡開掛 華夏無神?我在牢裡鑒定神明! 貓貓我撩完就跑,頂級大佬追著哄 升龍 改嫁權少當天,前夫帶全家跪求彆嫁