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你想自己来算一下吗

时间:2022-12-18 理论教育 版权反馈
【摘要】:在这本书的读者当中,一定能找到这样一些人,想自己算一下上面所提到的那些数字。我就把它们的算法介绍一下。当然所得出的数值只能是相近的,因为这里所根据的是假定炮弹在炮膛里是按照均匀的加速度运动的。我们也清楚,最后的速度v=16 000米/秒。既然v=at=16 000,这是一个把我们刚才的算法倒过来算的问题。已知:a=100米/秒2,v=11 000米/秒。


在这本书的读者当中,一定能找到这样一些人,想自己算一下上面所提到的那些数字。我就把它们的算法介绍一下。当然所得出的数值只能是相近的,因为这里所根据的是假定炮弹在炮膛里是按照均匀的加速度运动的(实际上速度的增加不是始终相等的)。

想要做这种计算,一定要用下面两个有关匀加速运动的公式:

在t秒钟末的时候,速度v等于at,这里的a代表加速度:

v=at;

在t秒钟里所经过的距离s,可以用下面的公式求得:

s=1/2at2

先让我们用这两个公式来求出炮弹在“哥伦比亚”号大炮的炮膛里向前滑行的加速度。

小说告诉我们,那门大炮没有装火药的炮膛部分是210米,这就是炮弹要走的路s。

我们也清楚,最后的速度v=16 000米/秒。有了s和v的数值,我们就能求出t——炮弹在炮膛里运动的时间了(把这一运动看做是一种匀加速运动)。既然v=at=16 000,

那么,210=s=at/2=16000/2=8000

由此,

t=210/8000≈1/40秒。

炮弹在炮膛内部显然只走了1/40秒!

t=1/40代入公式v=at,有:

16 000=1/40a,因此a=640 000米/秒2

可知炮弹在炮膛里运动时候的加速度是640 000米/秒2。也就是说,比重力加速度大64 000倍。

应当用多长的炮膛才能使炮弹的加速度成为重力加速度的10倍,也就是100米/秒2呢?

这是一个把我们刚才的算法倒过来算的问题。已知:a=100米/秒2,v=11 000米/秒(在没有大气阻力的情况下,这样的速度是足够的)。

从公式v=at有:

11 000=100t,由此可以算出t=110秒。

公式s=1/2ar2=1/2at·t,我们得出,炮膛的长度必须等于:

11000×110/2=605 000米

即600千米。

这样算出来的一些数字,就可以扳倒儒勒·凡尔纳小说里的特别吸引人的计划。


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