嘿!來游樂園里找呀找科學

愈之

六一兒童節到了，當然要去游樂園啦！小智在游樂園遇到了一位外國叔叔，他留著一頭金色的頭發，高高的鼻梁下，是厚厚的嘴唇。注意到小智在看他，他微微一笑，帶著幾分親切。

小智一愣，這個人和他在課本上看到的“牛頓”長得真相似！

牛頓可是一位超級大咖，他是英國皇家學會會長，英國著名的物理學家，盡管很多人對他的認識還停留在“被蘋果砸中，然后發現了萬有引力”和提出了“牛頓三大定律”上，但愛閱讀的小智知道，他是一個百科全書式的“全才”！

于是，小智忍不住喊出：“牛頓先生？”

對方“嗨”了一聲，異常高興。原來牛頓先生已經在游樂場里轉了好幾天了，小智是唯一一個認出他的人。牛頓先生乘坐時光機，穿越到這里，只因游樂場里面藏著很多與他有關的物理原理。小智一聽，興奮極了：“牛頓先生，我可喜歡游樂園啦！您可以帶我去尋找一下藏在這里的科學原理嗎？”牛頓先生當然是求之不得地答應了。

第一站：

過山車和動力的秘密

在游樂園里，過山車是小智最喜歡的項目，每次來都會去玩兒。牛頓知道后，決定從過山車開始講述自己的“力學故事”。

過山車又叫作云霄飛車，它的最高時速可達240千米，而國內高速公路上，汽車大多限速120千米/小時。有的過山車從130多米的高空俯沖下來，100千米加速僅需1秒，實實在在地“秒殺”了需要3.1秒才能完成加速任務的世界名車法拉利。

雖然跑得很快，但實際上，它“飛”速前行并沒有動力的“助攻”。

小智很困惑：是什么力量讓它“跑起來”的呢？牛頓不說話，直接拉著小智坐到了過山車上，并提醒他用心感受。

起初，過山車從最低點慢慢爬升到了最高點，忽然，一個俯沖，過山車一下子奔下去，還沒有反應過來的小智嚇得“嗷”了一嗓子，很快，車子又從低處沖上了高處……幾番來回的同時，小智的尖叫聲連連不斷。

下車后，牛頓看著臉色慘白的小智，開始揭秘過山車的原理：過山車從低處向高處“走”的時候，依靠的是機械牽引力或彈射力，當它來到高處時，它的重力勢能最充足，可以順利地從高處俯沖到低處，同時借助慣性作用，它有足夠的力量繼續向前“奔跑”。

喜歡用心觀察事物的小智注意到，過山車軌道的設計內藏玄機：它是此起彼伏的，這種設計能夠讓過山車在高處儲備足夠的勢能沖向低處，同時繼續借助慣性的力量又往稍微高一點的地方沖一沖，等它來到稍高一點的位置時，便又擁有了新一波的重力勢能，可以再次俯沖……循環了幾回后，過山車的重力勢能會逐漸減弱，因此它會慢慢停下來。

在游玩的過程中，牛頓還介紹了一項與過山車原理類似的娛樂項目—激流勇進。

機械把游船和流水提升到不同高度的點位，緊接著，船只借助重力作用沖下來，并把重力勢能轉換成游船和流水下行的動能，這個過程中，水花四濺，為船只里的小伙伴們帶來刺激和一陣陣的清涼感，非常適合在炎炎夏日暢玩。

第二站：

在碰碰車里感受“碰撞”

忽然，牛頓先生的目光被碰碰車吸引了。這是小智很喜歡的娛樂游戲之一。牛頓先生說：“這里藏著'牛頓第三定律'。”

“它躲在什么地方呢？”小智好奇地問道。

為了更好地說明，牛頓先生將車子碰撞的過程拆分開來做解釋——

相撞前，車上的乘客與所乘車輛以同樣的速度運動。

相撞時，兩輛車子因相撞而停下來，但坐在車上的乘客由于慣性的作用，身體仍然處于原本的前行方向，因此身子會繼續往前傾，與此同時，安全帶把人“拉住”，所以乘客沒“飛”出去。

在車子碰撞的過程中，一方是主動，另一方為被動，但牛頓第三定律告訴我們，力的作用是相互的，比如，你打了別人一下，你的手也會有感覺一樣，但由于拍打的部位不同，疼痛感也會有差異。但對車輛而言，被撞擊車在被撞擊的同時，也會給主動撞擊的車一個同樣大小的反作用力，因此無論是哪一輛車先“動手”，兩者都會受到同樣的作用力。

小智百科：什么是“動力”？

“動力”是一個物理學名詞，是使機械作功的各種作用力，請允許小智簡單粗暴地“翻譯”一下，即“讓物體動起來的力量”，比如，大風吹呀吹，讓風車“轉動”起來，水流讓水車“旋轉”起來，依靠的都是動力。

小智百科：什么是“慣性”？

牛頓第一定律又稱慣性定律。生活中，我們時常會與它偶遇，比如坐在車子里，司機忽然急剎車，盡管車子停了下來，但我們的身子仍然會往前傾。因此，小朋友們平時乘坐公交車一定要扶穩坐好哦！

第三站：

坐天地雙雄感受超重與失重

小智的膽子很大，喜歡玩讓人心驚肉跳的游戲。他的目光掃過眾多娛樂項目，最后指著天地雙雄問道：“牛頓先生，您可以陪我玩這個嗎？我媽媽說她恐高，一直不肯陪我玩。”牛頓欣然答應，因為這里也有與他有關的物理學原理。

小智看中的天地雙雄有很多個名字，比如太空梭、垂直極限或跳樓機等，是一種一下子升到高處，又忽然下降的機動游戲，往往在2秒左右的時間內就能快速抵達20～30層樓的高度。從這么高的地方沖下來，大伙兒的尖叫聲自然少不了，這不，一向淡定的牛頓先生都忍不住大喊起來。

回到地面后，牛頓先生整理了一下衣服，有點尷尬，有點后悔，說道：“哎，沒想到我的科學原理被你們“玩壞'了。”

機器快速上升時，會讓人產生超重的感覺，快速下降時，失重感會隨之而來，天地雙雄急速的升降運動，讓大伙兒在游樂園感受到了宇航員乘坐火箭升空和乘坐返回艙返回地面時經歷的感覺。但宇航員們感受到的失重感與超重感更強烈，因此，他們需要經過長時間的訓練才會去到太空。牛頓先生還提醒小智：不要以為自己玩過天地雙雄就能秒變宇航員哦！

小智百科：重力是什么？

物體由于地球的吸引而受到的力叫重力，重力的方向總是豎直向下。CB4C3794-32EF-4B6E-8792-B186EC3A6199