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        揭秘神奇的運(yùn)轉(zhuǎn)規(guī)律

        2021-07-30 20:59王洪鵬
        學(xué)與玩 2021年6期
        關(guān)鍵詞:猛犸凸輪陀螺儀

        王洪鵬

        小讀者們還記得2021年1期《學(xué)與玩》雜志中介紹的《DK機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)的秘密——?jiǎng)游飯@大逃亡》嗎?今天,我們就來介紹一下這本書的姊妹篇——《DK萬物運(yùn)轉(zhuǎn)的秘密》

        我們在《DK機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)的秘密——?jiǎng)游飯@大逃亡》中,認(rèn)識(shí)了小樹懶斯洛瑟和小老鼠森吉,它們逃離動(dòng)物園的歷險(xiǎn)故事給我們留下了深刻的印象。今天,我們的主角則是一頭可愛的猛犸。

        《DK萬物運(yùn)轉(zhuǎn)的秘密》是一本充滿創(chuàng)意的物理入門書,分為力的奧秘、熱的奧秘、波的奧秘等五大部分。它以猛犸的故事為線索,通過簡單易懂的文字、風(fēng)趣幽默的筆觸,描繪了從簡單的起重機(jī)到高科技的無人機(jī)等數(shù)百種機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)的原理,展現(xiàn)了物理源于生活的發(fā)展歷程,將讀者帶入迷人的物理世界。

        比如,溫順的猛犸用鼻子拉動(dòng)椰子樹頂部的繩子,將椰子樹拉到用梯子就可以夠到的高度,以幫農(nóng)民采摘椰子,而成為農(nóng)場里的好幫手。但有一天,一只小老鼠讓猛犸發(fā)了狂,猛犸丟開了繩子。結(jié)果,椰子樹彈了回去,椰子和農(nóng)民都被拋到了遙遠(yuǎn)的地方。這件事讓猛犸明白了彈簧的原理。接下來發(fā)生的一系列事情又讓它了解了能量守恒定律的知識(shí)。這個(gè)知識(shí)對我們同樣重要——如果我們了解了這個(gè)知識(shí),就不會(huì)被“水變油”“水氫發(fā)動(dòng)機(jī)”等偽科學(xué)欺騙了。

        猛犸還發(fā)現(xiàn),力的奧秘潛藏在人們應(yīng)用的機(jī)械之中。杠桿就是簡單的機(jī)械,它的裝置包括了一個(gè)支點(diǎn)和一根能繞著支點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的棍子。因?yàn)槿伺c支點(diǎn)之間的那根長長的棍子放大了人的力氣,所以杠桿能輕而易舉地撬動(dòng)非常重的物體。阿基米德曾豪邁地說過,只要在宇宙中給他一個(gè)支點(diǎn),他就可以用一根棍子把地球撬起來。生活中,杠桿的作用在許多地方都能體現(xiàn)出來,比如剪刀、天平、蹺蹺板、開瓶器……大家現(xiàn)在再看這些常見的器物,是不是覺得它們很不簡單?

        再比如,大家可能覺得“凸輪和曲柄”這部分很新鮮。其實(shí),汽車發(fā)動(dòng)機(jī)中就有“凸輪和曲柄”的相關(guān)知識(shí):在發(fā)動(dòng)機(jī)中,凸輪被巧妙地用于控制進(jìn)氣口的閥門和排氣口的閥門,以控制閥門的開與關(guān),并且與發(fā)動(dòng)機(jī)的4個(gè)沖程分別匹配起來,結(jié)構(gòu)簡單,一目了然。

        另外,我國“東風(fēng)”導(dǎo)彈的設(shè)計(jì)也運(yùn)用了相關(guān)原理。“東風(fēng)”導(dǎo)彈的控制系統(tǒng)之中,陀螺儀就有類似的凸輪裝置,用以控制導(dǎo)彈的“拐彎”——即使導(dǎo)彈開始是垂直飛行的,逐漸也會(huì)變成沿著弧線飛行。關(guān)于陀螺儀,本書也有相關(guān)介紹。雖然陀螺儀的原理有些深?yuàn)W,大家理解起來可能不是很容易,但書中對于陀螺儀在飛機(jī)上的運(yùn)用卻解釋得很清楚,即“人工地平儀”和“旋轉(zhuǎn)羅盤”。當(dāng)然,如果大家想了解更多陀螺儀的知識(shí),還要結(jié)合其他書中的相關(guān)內(nèi)容。

        總的來看,這本書詳細(xì)介紹了各種機(jī)械,書中的許多“草圖”,“質(zhì)感”都頗為突出,趣味盎然。更令人感興趣的是書中大量與汽車相關(guān)的內(nèi)容,例如汽車中的離合器、剎車裝置、啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的電動(dòng)機(jī)、安全帶等。我們在乘坐汽車時(shí),大概會(huì)想起書中的知識(shí),并解釋得頭頭是道。比如遇到道路不平坦的情況,為什么家里的小汽車并不顯得很顛簸,而有些車則不然?汽車是如何拐彎的?汽車輪子旁邊的剎車片是怎樣發(fā)揮作用的?雨刷器是如何工作的…

        這本書中的很多器物都是生活中常見的,我們甚至天天和這些器物打交道,但是對于其中的“奧妙”,卻知之甚少。南朝齊、梁時(shí)期的學(xué)者陶弘景曾說:“讀書萬余卷,一事不知,以為深恥!”那就讓我們通過這本書,去了解生活中那些司空見慣的器物背后的秘密吧!

        電子工業(yè)出版社《DK萬物運(yùn)轉(zhuǎn)的秘密》一書的作者大衛(wèi)·麥考利和尼爾·阿德利從身邊常見的器物入手,采用圖文并茂的方式,深入淺出、通俗易懂地向小讀者揭示了萬物運(yùn)轉(zhuǎn)的奧秘,讓大家相信科學(xué)并不神秘、科學(xué)就在我們身邊。

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