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趣味物理学
1.6.2 4.2 “魔盘”
4.2 “魔盘”

图4-3 魔盘。由于惯性的作用,旋转盘上的人会被抛到盘外

撑开一柄伞,使伞头着地让它倒立,随后快速转动伞柄,伞也就随之快速旋转起来。这时,如果你往伞里放一只乒乓球或一个纸团,它们会被抛出来,并不会停留在伞上。这种能把乒乓球或纸团抛出去的力量,其实是惯性力,而不是人们通常误以为的“离心力”。而且乒乓球或纸团飞出去的方向并不沿着半径的方向,而是沿着圆周运动的路线上某点的切线方向抛出去的。

不少公园有一种“魔盘”的游戏装置(图4-3),它的构造正是依据这一原理。玩过“魔盘”游戏的人,当然也就亲自体会了一回惯性的作用。玩这个游戏的人,不论在大圆盘上站着,还是坐着、躺着,只要合自己的意,都行。随着电动机的启动,圆盘的竖轴开始慢慢转动。刚开始转动得很慢,随后逐渐快了起来。受惯性的作用,随着大圆盘的转速逐渐加快,盘上的人开始向大盘的边缘滑移。起初,滑移速度很慢,盘上的人也许并没有什么感觉,可是随着他们逐渐远离圆心,他们所受的惯性的作用也就会越来越强烈。不管你费多大的劲,也别想再停在大转盘上,最后的结果,你会被“魔盘”抛出去。

同理,我们生活的地球实际上也是一个“魔盘”,相比于公园里的装置,只不过它的尺寸太大了而已。因地球发出的强大引力,快速旋转的地球才没有把我们抛出去。但它的旋转却或多或少地减轻了我们的体重。拿处在赤道上的人(赤道上,地球的转速最大)来说吧,受地球自转的影响,它的体重会比原来轻。加上其他的因素(如地球半径变大,引力变弱),合在一起,赤道上人体的体重总共要减少千分之五(就是)。以一个成年人体重为60千克计算的话,他在赤道上的体重,要比在两极上时大约轻300克。