用手都能抓住一颗子弹,那这颗子弹就已毫无危险可言了。但我们不能忽视另外一种极端的情形,就是在一定的条件下,扔出去一个看似毫无威胁的物体,比如,一个西瓜、一个苹果或者一颗鸡蛋,却有可能造成毁灭性的后果。
1924年就曾经发生过一起西瓜伤人的事件,那是在国外举办的一个汽车拉力赛上,附近的农民为了表示对参赛汽车的欢迎,就用自家栽种的苹果、西瓜和香瓜等水果,向快速行进的汽车投掷,试图扔到参赛司机的手里。农民们的心意很美好,却没想到后果很严重:这些水果有的砸在了车上,把车子砸瘪了,甚至砸坏了,导致了翻车;有的砸在了司机或者乘客的身上,把他们砸成了重伤,非常可怕。那是什么原因让表示“友好”的水果变成了和炮弹一样危险的“武器”了呢?答案很简单,是物理学中的动能,参赛汽车自身的速度加上水果的速度产生了破坏力极大的动能。这个动能到底有多大?根据公式简单的计算可以发现,一个4千克重的西瓜,扔向一辆以时速120千米飞驰的汽车,所具备的动能和一颗仅有10克重子弹所具备的动能是差不多的,这样的话,西瓜变成炮弹伤人也就不难理解了。当然了,因为西瓜的硬度远远比不上子弹,所以在上面的情形中,西瓜不会有子弹那样的穿透力,不然真是名副其实的“炮弹”了(图)。
图 投向飞驶汽车的西瓜会成为危险的“炮弹”。
随着人类科技的发展,飞机已经能够进入大气层的上层进行高速飞行,飞行速度已经可以达到每小时3000千米左右,与一颗刚射出的子弹一样。飞机运行速度如此之快,这时候就得小心像上面所说的“西瓜炮弹”一样的危险品了,因为不管是什么东西,哪怕是一只小鸟,碰到这样一架如此高速飞行的飞机上,都会变成威力无穷的“炮弹”。如果遇到这样一种情况:一架飞机正在高速飞行中,从另外一架飞机上掉落几颗子弹,而且不是落在这个飞机的正面,其危险性也和拿着机关枪对着这个飞机扫射一样。因为这架飞机的速度极快(和一颗高速飞行的子弹几乎相同),与掉落的子弹相撞,其破坏力和拿着机关枪对着飞机扫射自然差不多。
假设子弹不是掉落在飞机上,而是跟在了飞机的后面或者与飞机相同的速度飞行,就会出现像前面所说的情况,飞行员都能伸手抓住,这样的子弹就没有任何危险性。以此类推,如果两个物体以差不多的速度朝着同一个方向前进,那么两者就几乎相对静止,即使发生碰撞,也不会产生严重后果。在1935年,曾经就有一个聪明的火车司机,利用这个原理,驾驶火车成功截住了另外一列火车,从而避免了一场严重的事故。
当时的情形是这样的:
这名聪明的火车司机正驾驶着一列火车正常行驶中,而此刻他并不知道在他的火车前方,还行驶着另外一列火车(我们就称这列火车的司机为马虎司机吧)。由于蒸汽动力不足,马虎司机就把火车停了下来,并且把后面的30节车厢给摘了下来,暂时留在了铁轨上,只把火车头和前面的几节给开走了。但因为留在铁轨上的车厢没有放垫木,铁轨很滑,车厢的位置又恰好是个斜坡,于是这30节车厢就沿着斜坡自己滑了下来,速度差不多已经达到了每小时20千米,眼看着就和聪明司机的火车撞上了。情况非常紧急,这名聪明司机急中生智,马上把自己的火车停了下来,开始倒车,而且将倒车的速度逐渐调整到和滑行的车厢差不多的速度,这时他的火车和那30节滑行的车厢相对速度就非常缓慢了,于是聪明司机牢牢接住了这30节失控的车厢,没有造成一名乘客受伤,物品也几乎没有损失。
同样的相对静止的原理,还有很多的应用。比如,有这样一种装置,它的设计理念是方便人能够在行进的火车上写字。大家都知道,火车在行进时,因为车轮和铁轨间会产生震动,人在上面写字的话,笔和纸也会一同震动,即使勉强写出字来,写出来的字肯定也不会好看。而借助于这样一个设备,利用同样的速度则相对静止的原理,让笔和纸能够同时接受火车的震动,那么笔和纸就是相对静止的,这样再写字,就好像在静止的桌子上写字一样,不会有任何困难了。
如图中的设备示意图显示,这个装置是这样工作的:用手拿着一支笔,然后把手绑在一块小木板上,这个小木板是能够滑动的,它能够借助于一个槽滑动,而这个槽是固定在木框上的。需要写字的时候,就把这个木框放在车厢的小桌子上。因为手还是灵活自如可以一个字一个字地写。这时候,木框上的纸所受到的震动,通过槽传给绑着手的木板,进而传给了握笔的手,也就是传给了笔,那这时候笔尖和纸的震动几乎就是同时的了,那么两者就相对静止了,写字就变得简单方便了。当然了,还是会有个小麻烦,那就是眼睛看纸的时候,还是在震动,因为人头的震动和手不是同时的,自然无法相对静止,因此在行动的车子上写字还是会很别扭。
图 帮助人们在行进的火车上写字的装备。