6.在月球上打靶

如果我們摘錄蘇聯著名科學家齊奧爾科夫斯基的《在月球上》中的一段文字，就能更好地理解物體在重力的作用下如何運動。物體在地球上運動時，需要承受周圍大氣的干擾，所以雖然落體定律非常簡單，但是必須附加一些條件，讓運動的條件復雜多變。考慮到月球上不存在任何空氣，所以，我們最好能在月球上建立一個專門針對落體的實驗室，做一些重力的科學研究。

在我摘錄這段文字之前需要跟大家聲明，以下這段對話是小說中的兩個人在月球上完成的，而射出的子彈如何運動是他們當時研究的話題。

“不過，火藥在月球上真的會起作用嗎？”

“在真空的環境下，爆炸物產生的力量肯定比在空氣里的強大，因為沖擊力的擴散會受到空氣的阻礙。我們在這里不用考慮氧氣的問題，因為火藥本身包含了足夠的氧氣量。”

“我們不如把發射的方向調整為向上，如此一來，炮彈的彈殼就會掉落在我們附近……”

隨著一道亮光在我們面前出現，我們似乎聽到了“砰”的聲響，地面出現了微微的顫動。

“槍塞跑到什么地方去了？它不應該跑到別的地方去啊！”

“槍塞是跟子彈同時滑膛而出的，但是它的位置不一定在子彈的后面，由于受到了大氣的干擾，它的速度會受到影響，而在真空的環境中，由于沒有空氣的阻礙，即便是上升或是下落的羽毛產生的速度也和石頭保持一致。我們可以做一個小實驗，你準備一片羽毛，我準備一個小鐵球，然后我們分別拿手里的東西扔向靶子，即使靶子再遠，手持羽毛的你也可以像我一樣不費吹灰之力命中靶子。物體的重力在真空中是非常微弱的，如果我將手里的小鐵球扔出四百米遠，你用同樣的力氣扔羽毛，也能扔出四百米的距離。況且，你扔羽毛的動作不會對你產生任何的負面作用，因為你扔羽毛時，根本使不了多大的力氣。我們兩個人都用同樣的力量，瞄準遠處那塊紅花崗石，將手里的東西扔過去吧……”

你會發現羽毛猶如被暴風帶著呼嘯前行，它的速度甚至比鐵球還要快一些。“為什么射出去三分鐘后的子彈，仍舊看不到它的蹤影？”“兩分鐘過后，你就看見它了。”

沒錯，過了兩分鐘后，我們突然覺得地面出現了微微顫動的跡象，原來槍塞在離我們不遠的地方來回蹦跳呢。

“我感覺這顆子彈好像飛了很長時間啊！它的飛行高度到底是多少呢？”

“七十千米。考慮到這里缺乏空氣的阻力影響，重力又非常微弱，因此，這樣的飛行高度實屬正常。”

下面，我們來親自計算一下。倘若射出的子彈從槍口飛出的一瞬間擁有500m/s的飛行速度（這個數字比較保守），那么這顆子彈在地球缺乏大氣的地方的飛行高度應該是：

如果我們將子彈的飛行地點換成引力為地球的的月球，那么，子彈在月球上的飛行高度應該是：