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超凡紀(jì)元

第31章 斜面銅球?qū)嶒?yàn)

超凡紀(jì)元 火焰牛魔王 2011 2019-07-26 14:14:09

  杜克不得不感嘆有一個(gè)權(quán)N代的朋友,好處多多。

  原本他就住在普通艙跟其他人擠在一起,毫無隱私空間可言,然后凱瑟琳說一句話,他就搬到了貴賓艙,一個(gè)人獨(dú)享一個(gè)臥室,而且還有洗手間什么。

  而現(xiàn)在,杜克說要一個(gè)實(shí)驗(yàn)室,凱瑟琳找船長高茲,水手馬上就清空出了一個(gè)大大的倉庫,擁有足夠的空間去讓杜克去折騰實(shí)驗(yàn)。

  “實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)配好了,那接下來我們應(yīng)該怎么辦?”此時(shí)凱瑟琳已經(jīng)化身為杜克的助手,穿著一身緊身衣,方便實(shí)驗(yàn)操作。

  她很期待杜克接下來的實(shí)驗(yàn)過程。

  杜克:“我認(rèn)為,自由落體是一種最簡單的變速運(yùn)動(dòng),最簡單的變速運(yùn)動(dòng)的速度應(yīng)該是均勻變化的。但是,速度的變化怎樣才算均勻呢?我考慮了兩種可能。

  凱瑟琳好奇:“哪兩種?”

  杜克:“一種是速度的變化對時(shí)間來說是均勻的,即經(jīng)過相等的時(shí)間,速度的變化相等;另一種是速度的變化對位移來說是均勻的,即經(jīng)過相等的位移,速度的變化相等。這第二種有點(diǎn)復(fù)雜,所以我們從第一種開始驗(yàn)證,我把這種運(yùn)動(dòng)叫做勻變速運(yùn)動(dòng)?!?p>  重點(diǎn)來了。

  “怎么驗(yàn)證?方法是?的”凱瑟琳那一雙如同蔚藍(lán)天空一樣清澈的大眼睛,充滿了的期待。

  方法才是重點(diǎn)!

  杜克嘆了口氣,自由落體下落的時(shí)間太短,如果在現(xiàn)代社會(huì),杜克只需要一部手機(jī),用相機(jī)的連拍模式,拍下物體自由落體的位置,就可以驗(yàn)證這一點(diǎn)。

  可惜,現(xiàn)在只是落后的黑暗中世紀(jì)時(shí)期,很多方法都用不了,要直接驗(yàn)證自由落體是勻加速運(yùn)動(dòng)還有困難。

  不過,也不是沒有變通方法。

  那就是伽利略的銅球斜面實(shí)驗(yàn),這是一個(gè)物理史上十分著名的一個(gè)實(shí)驗(yàn)。

  伽利略讓一個(gè)銅球從阻力很小的光滑直線斜面上滾下,小球在斜面上運(yùn)動(dòng)的加速度要比它豎直自由落體下落時(shí)的加速度小得多,所以時(shí)間容易測量些。

  而杜克如今所有做的,就是將這個(gè)實(shí)驗(yàn)過程給復(fù)制下來。

  杜克將實(shí)驗(yàn)的設(shè)想告知?jiǎng)P瑟琳。

  凱瑟琳當(dāng)場恍然大悟:“對啊,我怎么就沒想到呢?”

  杜克知道,她之所以沒想到,缺的不是基礎(chǔ)知識,缺的就是戳穿這一層窗戶紙的關(guān)鍵契機(jī)。

  杜克:“現(xiàn)在我們就要制造一個(gè)實(shí)驗(yàn)道具,至少長達(dá)5米以上,同時(shí)還需要足夠的光滑的滑道木板槽,以及兩個(gè)足夠圓的球,一個(gè)重一個(gè)輕?!?p>  凱瑟琳一個(gè)響指,很自信地說道:“這個(gè)容易,船上有許許多多的超凡者,各種奇奇怪怪的職業(yè)都有,只要我們能夠出一個(gè)懸賞,一定會(huì)有人能夠做出這種道具的。”

  凱瑟琳說的沒錯(cuò),在懸賞發(fā)出后不久,就有乘客找上門,聲稱可以制造出光滑的木板。

  這是一個(gè)紫發(fā)年輕人,精英級的超凡者,具體的能力沒人知道,他提供了一種奇怪的潤滑油抹在木板上,就讓木板的摩擦力大幅度下降,光滑到極致。

  隨后,又有一個(gè)木匠制作了一個(gè)木球,一個(gè)鐵匠制作了一個(gè)鐵球,尺寸一樣,然后再用上潤滑油,令它們足夠的光滑。

  不得不說超凡世界,有時(shí)候就是夠方便。

  四天的時(shí)間,道具準(zhǔn)備好了。

  8米長的光滑木板槽一根,機(jī)械鐘一個(gè),木圓球一個(gè),鐵木球一個(gè),兩個(gè)球同等直徑。

  杜克看著那個(gè)西瓜那么大的機(jī)械鐘,感覺極為稀奇,這時(shí)候竟然已經(jīng)有人制作出了機(jī)械鐘。

  他還想說用沙漏來計(jì)算時(shí)間的,沒想到還有更加精確的機(jī)械鐘。

  凱瑟琳得意道:“這東西可是我祖父發(fā)明的,他有一次因?yàn)闀r(shí)間的誤差,錯(cuò)過一次觀察土星的機(jī)會(huì),所以痛定思痛,發(fā)明了這種機(jī)械鐘。”

  難得遇到杜克不懂的,凱瑟琳就一股腦將她知道的說了出來。

  在沒有鐘表以前,人類所用的計(jì)時(shí)工具叫做“日圭”或“圭表”,它利用陽光照射在物體上所投射的影子來計(jì)時(shí)。不過這種東西有一個(gè)缺點(diǎn),就是只能在有陽光的白天使用,到了晚上,或是碰到陰天、雨天,便不管用了。

  因此,有些地方的人使用特制的蠟燭、香的燃燒長度來計(jì)時(shí)。

  隨后又發(fā)明了漏,一開始是盛水的罐或壺,內(nèi)壁有刻痕,底部有個(gè)小洞,讓水一點(diǎn)一滴地漏出,然后人們便可以由水面的高低得知時(shí)間,隨后演化為沙漏。

  但是,沙漏做得越精細(xì),費(fèi)用就越高,所以只有教廷、王宮、貴族等地方使用,普通人家是無法裝用的,同時(shí),漏的準(zhǔn)確度也不高,并不是理想的計(jì)時(shí)工具。

  于是又有人發(fā)明了機(jī)械鐘。

  最早的機(jī)械鐘叫“塔鐘”,約在300年前發(fā)明成功。

  塔鐘架在高塔上,利用重錘下墜的力量帶動(dòng)齒輪,齒輪再帶動(dòng)指針走動(dòng),并用“擒縱器”控制齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)的速度,以得到比較正確的時(shí)間。但是,利用重錘驅(qū)動(dòng)的鐘,只能高高地架在塔上,很不適用。

  而再新一代的機(jī)械鐘,就是凱瑟琳的祖父10年前發(fā)明的用彈簧驅(qū)動(dòng)的鐘。

  最后這種鐘不斷改進(jìn),體積不斷縮小,成為了眼前這個(gè)西瓜那么大的‘小型’機(jī)械鐘。

  不過,讓杜克感到慶幸的是,擺鐘還沒發(fā)明出來,這個(gè)自己還可以染指一下。

  “好了,我們開始干活!”

  杜克跟凱瑟琳開始組裝滑軌,很快就將實(shí)驗(yàn)道具給搭建了起來。

  “開始試驗(yàn)!”

  杜克拿著鐵球,放在滑軌上。

  計(jì)時(shí)!

  滾下!

  換球,計(jì)時(shí),滾下。

  一次又一次……

  不斷重復(fù)。

  因?yàn)楹胶V械拇际遣粩嗷蝿?dòng)的,所以實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的誤差不可避免。

  不過,此次航程估計(jì)還有三四個(gè)月時(shí)間才到黑暗大陸,杜克、凱瑟琳有足夠的時(shí)間去不斷積累數(shù)據(jù)。

  數(shù)據(jù)越多,掐掉頭尾部分,那剩下的答案就會(huì)越準(zhǔn)確。

  做了上萬次的實(shí)驗(yàn),稿紙都費(fèi)去了許許多多。

  最后,基本算出了一個(gè)大概的結(jié)果。

  。

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