12.降落傘漂浮原理

我們今天要做的實驗非常有趣，用紙做一個橫截面猶如幾個手掌那么大的圓圈，在圓圈的中間區域剪出一個有幾個手指那么寬的小圓。做完上邊的步驟我們需要在大圓的外沿穿過小孔系上一根細線，并且確保每根線都是一樣長的，然后我們就可以將所有的線頭系在一起，拴上一個重量較輕的負荷（圖41），這就是降落傘的所有裝置了。雖然我們做的是個小型的降落傘，但我們要知道，對于那些碰到突發情況緊急跳傘的飛行員來說，這樣的降落傘可是救命稻草。

圖41

想要檢驗我們做的微型降落傘是否安全可靠，可以把它從高層建筑物的窗戶上面扔出去。拴在降落傘底部的負荷會拉緊線，此時你會看到圓紙撐開了，降落傘就這么輕飄飄地朝下降落，最后安全著陸。當然這是在沒有刮風的條件下完成的。而如果有風，即便是很小的風，你所做的降落傘也會被往上吹，離樓房越來越遠，最后你的降落傘會降落在非常遙遠的地方。

其實，你的降落傘越大，你能掛的負荷就可以更重，帶有負荷的降落傘較難被風吹走，如果在風和日麗的天氣里，降落傘就會緩慢地落地。

降落傘為什么能在空中保持這么長時間呢？或許聰明的你可以猜出原因，是空氣阻止了它降落。如果負荷沒有系在圓紙上，那么根據科學依據它應該早就落地了。圓紙將降落物體的表面面積擴大了，但是重量卻幾乎沒有變化。物體的表面面積越大，受到空氣阻礙作用的效果就越明顯。

朋友們，如果你清楚了這點，你或許就會理解生活中灰塵會飄浮在空氣中的原因了。有些人認為：灰塵能在空中飄浮是因為灰塵比空氣輕。然而這種想法是完全錯誤的。

灰塵到底是什么呢？我來告訴你們，其實灰塵就是石頭、金屬、樹木、土壤、煤等物質的非常細微的一部分。而且你要知道，這些組成灰塵的物質比空氣重幾百幾千倍。按照科學的計算：同體積的木頭是空氣重量的300倍，石頭是空氣重量的1500倍，而鐵則是空氣重量的6000倍，等等。像這樣的例子數不勝數。按照上邊所說的，灰塵的重量并不比空氣輕，它們的重量比空氣重很多倍，那為什么木屑既可以漂浮在水里又可以飄浮在空氣中呢？

事實上，任何物體（無論是固體還是液體）的塵埃都應該馬上掉進空氣里或者水里，并且應該“沉沒”在里面。事實上，它們是在下落的，只不過這些物質下落的方式猶如我們做的降落傘一樣。主要的問題在于，微小的物質的表面并不像它自身的體重那樣快速地減小。我們可以用簡單一點的方式說明，最微小的物質擁有的表面面積相對于其自身的重量要大得多。如果我們拿出一粒散彈和一顆圓形的彈頭來做比較的話，我們會發現，其實圓彈頭比散彈重100倍，然而散彈的表面面積卻比圓彈頭的小10倍。這也就說明，散彈的表面面積相對于自身的重量，要比圓彈頭的表面面積大10倍。如果你仔細想象一下，散彈持續地縮小，縮小到比子彈還要輕100萬倍，那么它就會變成一粒鉛灰塵。然而這顆灰塵的表面面積相對于自身的重量的話，要比子彈的表面面積大1000倍。這也就說明了空氣阻礙子彈的運動要比阻礙散彈的運動弱1000倍。正因為如此，它才會飄浮在空氣中，我們只能勉強看到它的降落，然而如果此時有風的話，哪怕只是一陣微風，它也會被帶走。