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格列佛与巨人国

时间:2022-12-18 理论教育 版权反馈
【摘要】:格列佛与巨人一起,我们假设他们同时向上举起右手。格列佛手臂的重量是p,巨人手臂的重量为P。那么,格列佛所做的功为ph,巨人所做的功为PH,现在来计算两人所做的功之间的比值。这就是说,巨人在举起手臂时所做的功应该是格列佛的124倍,但是他肌肉的工作能力只是格列佛的123倍。换句话说,格列佛要比巨人相对强12倍。


在《格列佛游记》里有对身高是正常人12倍的巨人的描述,你一定会认为他们的力量至少也应该是我们正常人的12倍吧。这些“巨人”力大无比甚至成为这本书作者本人的一种观点,然而这种观点却是完全错误的,而且不符合力学的基本原理。证明这些巨人并没有比正常人大很多的力量是非常容易的,并且恰恰相反,还可以证明他们的力气要比正常人小很多。

格列佛与巨人一起,我们假设他们同时向上举起右手。格列佛手臂的重量是p,巨人手臂的重量为P。那么,假设格列佛可以将手臂举到h高度,巨人可以将手臂举到H高度。那么,格列佛所做的功为ph,巨人所做的功为PH,现在来计算两人所做的功之间的比值。巨人手臂与格列佛手臂重量的比等于二者手臂体积的比值,也就是123,举起的高度H是h的12倍。

那么可以得出,P=123p,H=12h,所以PH=124ph。这也说明,巨人要将手臂举起来,他所做的功应该等于正常人的124倍。巨人能否有这样大的工作能力呢?让我们来比较一下两个人的肌肉力量,首先阅读一下生理学课程中的相关文字:

“对于肌肉是平行纤维的手臂而言,手臂能举起的高度取决于肌肉纤维的长度,举起的重量取决于肌肉纤维的数量,因为重量分布在每一条纤维之上。那么,对于相同质地、相同长度的两块肌肉而言,横截面积越大,肌肉所做的功也将越大。两块横截面积相同的肌肉,长度越长做的功越大。假设对两块不同长度、不同横截面积的肌肉所做功的大小进行比较,那么,体积较大的肌肉,即立方单位较大的那块肌肉所做的功会更大。”

我们将这段话应用到上面所提到的情况里,可以得出这样的结论:巨人做功的能力应该是格列佛的123倍(两个人肌肉体积之比)。如果用W表示巨人的工作能力,w表示格列佛的工作能力,得到公式W=123w。

这就是说,巨人在举起手臂时所做的功应该是格列佛的124倍,但是他肌肉的工作能力只是格列佛的123倍。显然,巨人在做举起手臂这个动作时要比格列佛困难12倍。换句话说,格列佛要比巨人相对强12倍。因此,要战胜一个巨人所需要的就不是一支由1728(123)个正常人组成的队伍,而只需要一支144人组成的队伍就可以了。

如果斯威夫特想让他的巨人能像正常人那样行动自如,他就必须让巨人的肌肉体积等于按比例计算出的数字的倍。这样一来,巨人肌肉的粗细程度应该是按照比例计算出来数字的c28倍14,也就是约3.5倍。何况,支撑巨人如此粗大肌肉的骨骼也应该相应地加粗。不知道斯威夫特是否预料到,他想象中的巨人在重量和笨拙程度上已经与河马相当了。


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