- 趣味物理學
- (蘇)雅科夫·伊西達洛維奇·別萊利曼
- 11字
- 2022-11-23 13:06:45
第一章 速度、速率與運動
我們運動起來有多快?
一個優秀的田徑運動員能在3分50秒內跑完1.5千米(1958年的世界紀錄是3分36.8秒)。普通人走路的速度大概是每秒1.5米,而運動員每秒能跑7米。不過這兩個速度并沒有什么可比性。步行可以持續幾小時,而運動員高速奔跑卻只能維持很短一段時間。所以,在軍隊急行軍的時候,步兵的速度雖然只有運動員的1/3,每小時大概行進7千米,但他們卻可以走很長時間,也會走出很長的里程。
如果將你平時走路的速度與蝸牛或者烏龜的速度比較,那你的速度就會顯得很快了。蝸牛不愧是行動最慢的動物之一,以每秒1.5毫米的速度前行著,也就是每小時5.4米,僅為一個普通人步行速度的千分之一。而另一種眾所周知的慢家伙——烏龜,雖然比蝸牛的速度要快上不少,但也就是每小時70米。
與蝸牛和烏龜相比,我們算是相當敏捷的。但如果我們和自然界中一些其他的現象相比,那就另當別論了。我們或許可以輕易超過平原上大多數河流的流速,也比微微吹拂的春風的速度快,但只有當我們在滑雪的時候,那速度才能比得上每秒飛行5米的蒼蠅。就算我們騎著快馬,也追不上一只野兔或者一條獵狗。如果還想要和天上飛的老鷹比速度的話,只有一個辦法:坐飛機。
然而,人類以智慧改變命運,發明了各種各樣的機器,使得我們可以成為世界上移動速度最快的物種。
蘇聯曾制造出一種水翼艇(圖1),其速度可以達到每小時60~70千米。

圖1 快速客運水翼艇
在陸地上,還有速度更快的交通工具,比如吉爾——111型汽車(圖2),可以加速到170千米/時。還有火車,速度可以達到每小時200千米以上。

圖2 吉爾-111型汽車
現代的飛機則更快。蘇聯的很多航線都曾使用型號為TU——104(圖3)和TU——114的客機,這種客機的飛行速度最高可以達到每小時800千米。

圖3 TU-104客機
研究飛機制造的科學家曾經想要造出比聲速更快(即每秒340米,每小時1224千米)的飛機。如今這個目標已經實現了,有一些小型的超音速噴氣式飛機時速已經可以達到每小時2000千米。
相比飛機,人類制造的航天器可以達到更快的速度。蘇聯第一顆衛星的初始發射速度約為8千米/秒,后來,蘇聯的太空火箭達到了所謂的“逃逸速度”(11.2千米/秒)。
以下為一些常見事物的速度表:

續表
