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第19章 摩擦係數

【全國初中應用物理知識競賽校預選賽】

第一題。

填空題。

“如圖所示,一個重力G=10N的木塊,在光滑的水平面上做勻速直線運動,在水平方向上收到一個拉力F=5N的作用,則該木塊受到的摩擦力為()N。”

陳拙握著筆,手懸在半空,盯著題目裡的那幾個字。

光滑水平面。

勻速直線運動。

他的眉心下意識地跳了一下。

一種極其強烈的,生理性的不適感,順著視覺神經直衝腦門。

又來了。

又是這種該死的,虛偽的,被閹割過的,為了考試而存在的理想狀態。

在初中出題老師的眼裡,這個世界永遠是這樣的簡單和粗暴。

地面永遠是絕對光滑的,物體永遠是剛性的,空氣永遠是真空的......

沒有形變,不會斷裂,不產生熱能,不存在電磁相互。

題目裡輕飄飄的一句光滑,就把這個複雜的,迷人的微觀機制,全部抹殺成了那個冰冷的“0”。

“真糙啊......”

陳拙低聲嘟囔了一句。

他的手指尖上,似乎還殘留著剛才在實驗室裡,那根光桿電容表面粗糙的氧化層觸感。

那是真實的物理。

是充滿了雜波、干擾、溫度漂移和非線性誤差的真實世界。

剛從那個需要考慮到頻率漂移的精密世界裡退出來,突然讓他面對這種“假設一切完美”的粗糙題目。

這就像是讓一個剛做完視網膜縫合手術的主刀醫生,去切一塊充滿泡沫的塑膠板。

這道題的答案很簡單。

光滑=無摩擦。

勻速=受力平衡。

如果不光滑,那就是f=F=5N,如果是光滑,那就是0。

但他不想填那個“0”。

哪怕理智告訴他,這只是一道初中題,那個“0”就是標準答案,就是通往滿分的唯一路徑。

下不去筆。

看著那個括號後面大片的空白,陳拙覺得那裡太空了。

空蕩蕩的,像是在嘲笑他的智商。

陳拙嘆了口氣。

他在卷子旁邊摸了摸,摸到了一張用來畫機械圖的大白紙。

“咔噠。”

他按下自動鉛筆的筆芯。

唰~。

筆尖在那個簡單的木塊下方,劃出了一條帶鋸齒的粗線。

那是粗糙的地面。

緊接著,一個標準的座標系被建立了起來。

Y軸豎直向上,X軸水平向右。

重力 G豎直向下。

支援力 N豎直向上。

這還不夠。

陳拙的眼神有些放空,他的另一隻手無意識地轉著筆蓋,而握筆的那隻手,卻像是有自己的想法一樣,在那個受力圖的旁邊,寫下了一個希臘字母。

μ。

動摩擦因數。

既然畫了粗糙地面,那這就不是一個簡單的⨍=F的問題。

這是接觸面微觀分子咬合的問題。

這是電磁相互作用在宏觀上的體現。

筆尖在紙上沙沙作響,速度極快,甚至帶出了一種行雲流水的節奏感。

“解:構建慣性參考系 S。”

“設:地面非絕對光滑,取動摩擦因數為μ(μ≠0)。”

“設:空氣阻力不可忽略,引入阻力系數 k,則空氣阻力......”

這就完了嗎?

當然沒有。

陳拙的思維還在往前衝。

陳拙皺了皺眉頭。

還不夠嚴謹。

如果考慮拉動的靜摩擦力呢?

最大靜摩擦力通常略大於滑動摩擦力。

白紙上,原本空蕩的區域,此刻已經被密密麻麻的公式和圖表的滿滿當當。

正交分解的虛線。

受力分析的箭頭。

代表著各個物理量的希臘字母。

陳拙越寫越順手,越寫越快。

這種感覺太舒服了。

他甚至不需要思考。

這些受力分析圖,這些正交分解的步驟,早就刻在他的骨髓裡,變成了比呼吸還要自然的本能。

第二題。

“如圖,槓桿平衡......”

陳拙看了一眼那個簡陋的蹺蹺板圖。

甚至都沒過腦子。

筆尖再次落下。

力臂?

不,那是力矩。

→=r→×F→

叉乘。

向量積。

轉動慣量 I。

角加速度α。

當他寫下ΣM=Iα這個轉動定律的公式時,他甚至都沒意識到這是高中甚至大學物理才接觸的概念。

他只是覺得,既然要算轉動,那這就得是必須的。

這就是慣性。

思維的慣性。

就像是一個習慣了開F1賽車的人,哪怕是開著一輛買菜車去超市,過彎的時候也會下意識地切內線、找頂點、給油出彎。

十分鐘後。

陳拙停筆了。

他看著面前這張被畫的滿滿當當的大白紙。

上面有圖,有公式,有假設,有推導。

嚴謹,漂亮,無懈可擊。

唯獨沒有那個該死的“0”。

“……”

陳拙眨了眨眼,叼著吸管愣住了。

有點過頭了。

他回過神來,看著這滿紙的高中物理公式,突然覺得有點好笑。

這要是交上去,估計老周得拿著放大鏡看半天,然後罵一句“神經病”。

“吱呀。”

房門被推開了一條縫。

劉秀英端著一盤切好的蘋果走了進來。

“寫著呢?”

她輕手輕腳地把盤子放在桌角,探頭看了一眼。

這一眼,讓她愣住了。

檯燈下,那張原本白白淨淨的卷子上,放了一張草稿紙,上面全是黑乎乎的字。

如果是語文卷子也就罷了,但這明明是物理卷子啊。

而且那些字……

那一個個帶箭頭的線段,那些像蚯蚓一樣的奇怪符號,還有那些看著就頭暈的三角函式。

“這……這是初中的題?這麼難?”

劉秀英有點懵。

她雖然沒讀過多少書,但也見過鄰居家孩子的作業,沒見過畫成這樣的啊。

“咋跟鬼畫符似的?還得畫這麼多箭頭?”

陳拙眨了眨眼。

“不難,媽。”

陳拙不動聲色地拿起一塊蘋果,塞進嘴裡,擋住了自己嘴角那一絲尷尬的抽動。

“我就是……步驟寫得細了點。”

“哦,細點好,細點不容易出錯。”

劉秀英不明覺厲地點點頭,她對兒子的學習向來是無條件信任的。

“行了,吃完早點睡,別熬夜。明天還得早起呢。”

“知道了。”

劉秀英出去了,帶上了門。

房間裡重新恢復了安靜。

陳拙看了幾秒這張被自己畫的密密麻麻的紙。

陳拙拿起橡皮,想把這些東西擦掉。

但他剛擦了兩下,就停住了。

看著那些被擦得黑乎乎的橡皮屑,他皺了皺眉。

太髒了。

而且,憑甚麼要擦?

這就是物理世界的真實面貌。

為甚麼要為了迎合一個簡化的題目,而擦掉真實的推導?

陳拙把橡皮扔到一邊。

他懶得擦了。

也懶得改了。

他拿起那張大白紙,把它折了兩折,夾在了卷子裡面。

然後,他在那個小小的填空橫線上,用一種稍微有些潦草的字跡,在卷子上寫下了該有的答案。

寫完這一切,他把筆一扔。

長長地伸了個懶腰。

骨節發出一陣咔吧咔吧的脆響。

舒服了。

那種積壓在腦子裡的、無處安放的算力,終於隨著這些公式的流淌,傾瀉出去了。

他把卷子隨便一折,甚至沒怎麼對齊,就那麼塞進了書包裡。

至於檢查。

如果這種題還需要檢查,那簡直是對他智商的侮辱。

關燈。

上床。

準備睡覺。

他躺在床上翻了個身,將被子裹緊。

明天把這張卷子拍在老周桌子上的時候,老周的表情會一定很精彩。

陳拙很期待。

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