54.向上的加速落體

【題目】圖49顯示，有一木板A，其能在兩邊的豎直槽中向下滑動。A上現有幾種物品：

（1）一截兩端固定在A上的鏈條a。

（2）一只易偏擺錘b。

（3）固定在A上的盛滿水的小瓶c。

現在A以大于重力加速度g的加速度g1向下滑動。請問abc分別會出現何種變化？

【題解】如圖50。（1）A向下時，由于鏈條兩端被固定，這兩端的加速度和木板A保持一致，都為g1。又因中段加速度g＜g1，所以兩端的速度比中段部分快些。于是，鏈條中段則會在方向向上，大小為g1-g的加速度作用下向上突起，就如同“向上落體”。

（2）擺錘同樣會向上，在垂直位置附近擺動。其擺動一次的時間設為t，擺錘長l，則：

（3）小瓶子的下落加速度大于瓶中水的重力加速度。于是水會向上流出瓶口。

波斯別洛夫教授曾經用自己設計的精密儀器做過這一類的試驗。他這樣描述他的裝置：“這裝置運動的方向是垂直向下的，它的加速度要大于重力加速度。”圖51就是他的裝置示意圖。當然，還有它的描述。

“M能夠沿著垂直方向的金屬絲上下滑動，A是我們的主要裝置，它同樣能夠在M內滑動。它的下端被R和R1兩根彈簧固定在M上。A向上時，彈簧R和R1將被拉緊，需要一個重物L來做到這一點。現將L掛在繩索上，穿過定滑輪K，再連接A的上端。

當A和M都處于靜止狀態時，A自然位于M的上部。此刻若將M自由落體，此時由于失重，L將不再拉緊彈簧，彈簧收縮，導致A加速向下，獲得了比M還要大的加速度。

當然，A上還有很多獨立的試驗裝置。”

此裝置獲得的額外加速度僅僅為0.9m/s2，約是重力加速度的十分之一。所以如果A上真的固定著擺錘，它的擺動應該很慢很慢。