磁力飞行器

时间:2023-11-17 01:09:03

在开篇提到过一本叫《月球上的国家史》的小说,作者西拉诺·德·贝尔热拉克就曾描写过这样一个有趣的飞行器,它也是利用了磁力原理制作而成。小说的一位主人公就是乘坐这个飞行器飞到了月球。现在,我引述其中的一部分内容:

我让人制造了一辆非常轻盈的铁车。我登上这辆铁车舒服地坐下之后,就用力把一个磁铁球向上抛去。磁铁球吸引着铁车向上移动。当铁车移动到那个磁球附近的时候,我又重新把铁球继续往上抛。哪怕我只是把磁铁球稍微举起来一点儿,铁车也会被吸引着向上移动,努力向铁球靠近。在我抛了很多次铁球之后,铁车也上升了很多。最后,我来到了那个可以让我降落到月球的地方。此时磁铁球还被我紧紧地握在手里,所以铁车还是紧跟着我,没有离开。

磁力飞行器

为了能够平稳降落,不至于摔倒,我决定把铁球这样抛出去:当上升到距离月球表面大约200俄丈 ~300俄丈的时候,我把铁球向着与降落方向垂直的地方抛去。在铁球引力的作用下,铁车开始慢慢地降落。直到铁车离月球表面非常接近时,我才从铁车中跳了出来。最后,我轻松地落到了月球的沙地上。

不管是小说作者还是读者,可能没有任何人怀疑过书里所描述的磁力飞行器的效用。其实,我们很多人都知道这个设计根本无法实现,可是我觉得大多数人都无法正确说出其中的原因——是因为人坐在铁车中,不可能往上抛磁铁呢?还是因为铁车根本不受磁铁的吸引?又或者是其他什么原因?现在,我们就来分析一下。

首先,人坐在铁车里可以把磁铁往上抛,而磁铁的磁力如果足够强大,也能够把铁车吸引过去。尽管如此,这个飞行器不管怎样也还是不会往上飞的。

不知道大家是否曾经从船上往岸上抛过重物?有一点很明确,就是抛重物之后,船会往后退,退向河心。在对抛出去的物体施加推力的同时,你的身体肌肉也在向后推着你的身体和船体。这就是我们曾多次讲过的作用力与反作用力。往上抛磁铁的时候,类似的情况也会发生。人坐在车上向上抛磁铁的同时,会不可避免地往下推铁车。而铁球会对铁车产生强大的吸引力,当铁车和磁铁球再次靠近的时候,它们也只是回到了原来的位置而已。显然,即使铁车没有一点儿重量,利用抛磁铁的方法,铁车也只能是围绕某个中心不停地上下摆动而已。所以采用这种方法吸引铁车前进是无法实现的。

由于这位法国作家生活在17世纪中叶,人们当时对作用力与反作用力定律还一无所知,所以对于自己这个设计的不合理性,这位法国讽刺作家也没法解释清楚。