你用滑雪橇能夠在松軟的雪面上行走，不用滑雪橇就要陷到雪里去。為什么呢?因為用了滑雪橇身體壓力分配在比不用的時候大得多的面積上。假如，舉例來說，兩只滑雪橇的面積等于我們兩只鞋底的20倍，那么，用滑雪橇的對于雪面所施的壓強，就要比兩腳站在雪面上的所施的壓強弱，只等于兩腳站著的所施壓強的20分之一。因此，松的雪面能夠承受得住滑雪橇上面的人，卻承受不住用兩腳站著的人。

根據同樣的理由，在沼澤里工作的馬，時常要在馬蹄上系著特制的"靴子"，來增加馬蹄和地面間的接觸面積，減少沼澤地面所受的壓強：這樣一來，馬蹄就不會陷到沼澤泥淖里去了。在有的沼澤地，連人也是這樣做的。

人在薄冰上通過的時候，一定要匍匐爬行，也是為了把自己的體重分配到比較大的面積上。

最后，還有龐大沉重的坦克和裝有履帶的拖拉機，在疏松地面上所以不會陷下去，也仍舊是這個緣故，它們的重量是分配在比較大的支持面積上。8噸或8噸以上裝有履帶的車輛，對于每一平方厘米地面的壓力不超過600克。從這一個觀點看來，沼澤地帶應用的裝有履帶的載重汽車，真是很有趣的。這種汽車載了2噸重的貨物，加到地面的壓強一共只有每平方厘米160克；因此，它能夠在沼澤地帶以及泥濘或沙漠地區行駛得很好。

像這樣支持面積大的情形，在技術上，跟支持面積小的就像針尖的情形一樣，是可以好好利用的。

從上面所說的，可知尖端所以容易刺進物體，只是由于力的作用所分配的面積小的緣故。銳利的刀子要比鈍刀容易切割東西，也可以用完全相同的理由解釋：力量集中在比較小的面積上。

所以，尖銳物體容易刺進或切割物體，只是因為在它們的尖端或鋒刃上集中了比較大的壓力的緣故。

腹上破石與刀砍不傷的秘密

在司馬南《偽氣功揭秘》一書中敘述了一種騙人的偽氣功--腹上破石："表演者仰面朝天，躺在地上，也有人橫躺在兩條長凳之間，腰背部不著凳子，腹上放一塊大石頭，通常是五六個、七八個小伙子抬上來的。然后，由一名助手揮起十八磅大錘猛力擊打石塊，大石頭應聲而切斷，表演者從地上蹦起來，安然無恙。"

觀眾會被腹部的大石頭所迷惑，實際上，正是這塊石頭保護了表演者。如果錘子直接敲在肚皮上，肚皮是受不了的，因為肚皮的損壞和速度有關。石頭越重，打擊后感受到的振動越小，這是由物理學中的碰撞定理決定的：物體運動起來有兩個物理量應該同時考慮：一個是物體運動的速度，另一個是物體的質量。一個皮球向我們跑來，雖然速度很快，但是我們并不害怕它，反過來，一個滿載的機車雖然慢慢地向我們溜來，我們仍然非常害怕，迅速躲避。我們知道這樣重的車子是很難阻止它的運動的。物理上定義質量和速度的乘積為動量。設碰撞時錘子全部動量傳遞給石頭變成石頭的動量，由于石頭的質量很大，所以石頭獲得的速度便很小。

假如石頭的質量是錘子的一千倍，石頭碰撞后獲得的速度只是錘子的速度的千分之一。所以只要表演的人能承受得了，石頭越重所受到的傷害便越小。

上面我們說到石頭的運動速度，石頭的斷裂則和石頭本身的性質有關。司馬南通過調查指出：一般選擇比較脆的石頭，容易斷裂，寬厚合適，寬大為好，厚度宜在10厘米左右，這種石頭比較容易斷裂。

當我們縫衣服的時候不小心，用針扎破了手指，你所受到的壓強比某些高壓鍋爐里蒸汽的壓強一點也不小；手輕輕拉動刮胡子的刀片，施加在胡子上的壓強會達到每平方厘米幾千牛頓。

壓力和壓強看上去類似，實際上相去很遠。壓強是單位面積上的壓力，針尖的面積是釘子尖的面積的幾百分之一，所以，能用針縫衣服，不能用釘子來縫衣服。

某些硬氣功表演的"刀砍不傷"的道理就在于此。司馬南仔細調查了"刀砍不傷"的表演過程，道出了其中的奧妙："表演開始，氣功師一般都舉起刀來，就地取材，在案板上剁斷五根木筷，讓被砍斷的木筷飛濺一地；也有的氣功師，猛然躍起，操刀砍下兩根指頭粗細的樹枝，削蘿卜、剁木頭就更常見了。總之，在氣功師把刀砍向自己的身體之前，都要搞一點"削鐵如泥，吹毛立斷"式的操演，讓觀眾的心收緊，相信這把刀是鋒利無比的真刀。接下來，氣功師玩"真"的了。把上身的衣服脫光，露出一身的腱子肉，常年鍛煉的結果，這些表演者多表現出一股雄悍的男人氣。右手持刀，運氣于左胸。胸大肌高高凸起繃緊。氣功師揮起大刀，死命地朝左胸砍去，人們只聽見"嗵嗵嗵"直響，可是氣功師的胸上除了有點紅印兒連一點傷痕也不見。等氣功師表演完了，人們上前察看，更是驚訝不已。"

令人疑惑的是，大刀鋒利到能砍斷一捆竹筷，砍下一根樹枝，為什么不會傷了皮肉?

原來大刀的刀尖處是鋒利的，而其他部分則是鈍的。揮刀砍下，接觸氣功師身體的那部分是鈍的，面積增大，壓強減小。再加上揮刀時有技巧，看似重砍，實為輕打。

避不開的碰撞

一九一二年秋天，海面上相距數百米的一艘大型遠洋客貨輪"奧林匹克"號和一艘海軍"豪克"號巡洋艦同向前進，由于航速相近，所以久久遙遙相望，遠洋輪上的旅客還不時向軍艦揮手致意。可是，航行中巡洋艦逐漸與遠洋輪平行后，竟不斷地越靠越近，當接近一百米時，軍艦突然加速沖向客貨輪，把遠洋客貨輪的船舷撞了個大窟窿……

伯努里"奧林匹克"號遠洋客貨輪的船長和旅客都認為，是軍艦惡意沖撞；而巡洋艦方則委屈地聲明，他們絕非故意，而是盡力想避開，可是身不由己……一時輿論紛紛莫衷一是，并引起了法律訴訟。最后，雖然法院判決"奧林匹克"號因為沒讓開航道而負"過失"責任，而旅客和船長憤憤不平，認為判決不公，成了一場爭論不休的疑案。

以后十幾年，又不斷有類似的撞船事件發生，引起了海運、海軍和社會各方的關注，一些科學家也開始進行有關的研究和實驗。終于，科學家揭開了類似撞船事件的謎底。那艘巡洋艦確實不是故意沖撞，而是由于兩船距離過近，兩船間的海水流速較大，而兩船外側的水流速較小，根據"伯努利原理"，水的流速大壓力小；水流速小壓力大，所以平行的船都受到外側海水的壓力而越靠越近。"奧林匹克"號噸位大，外側水流的壓力對航速、航向影響不大，而噸位小的"豪克"號巡洋艦在靠近時受外側壓力影響明顯，形成加速靠攏--沖撞。弄明白了原因以后，漁業、海運和海軍部門都制訂了海上航行船舶間的"安全距離"，以防再發生類似慘禍。

這種水流速度不同形成的壓力差，我們在江河湖海中游泳時也會有體會--急流似乎有"吸力"會把人"吸"過去。有人做過計算，流速每秒一米的水流，對人體的"吸力"可達三十公斤力!流速再大，這"吸力"就十分危險了。

有驚無險的過山車

在游樂場里，最驚險又最有趣的游戲之一，也許就是乘過山車了。當你乘飛車，穿云霄，頭朝下飛行的時候，常常會嚇得魂飛魄散。其實，你一點也不必擔心自己的安全。物理學定律像一位天使在保護著你。過山車都是按著力學規律精心設計的，就像月亮不會突然從天上掉下來一樣，你也絕不會突然頭朝下地從過山車上栽落下來。

下面讓我們一起乘上這種最有趣的過山車--穿梭環軌飛車"飛"一次，然后我們一起來琢磨一下這里面的道理。

兩個高達幾十米的滑梯中間，夾著一個十幾米高的環軌。車站上停著漂亮的軌道車，舒適的座椅正等待著我們。當我們在座椅上坐穩以后，服務員提醒我們，把椅子前的保險檔放好鎖住，這樣我們就被鎖在椅子里!只有當每一個椅子上的橫檔都鎖好以后，列車才能開動，而且在列車行駛的整個過程中，乘客自己不能開啟這個橫檔。因為橫檔是由中央控制系統統一管理的，列車不到終點，鎖是打不開的。

乘客坐好以后，鋼絲繩把列車慢慢拖到滑梯的頂端，突然鋼絲繩松開了，列車迅速地向下沖去。我們的心就好像提到嗓子眼一樣，但是只有幾秒鐘，列車速度開始減慢進入環軌向上爬升。到了環頂，我們的列車整個顛倒過來，頭朝下地向下俯沖，速度越來越快，有的小朋友被嚇得閉上眼睛，不過很快列車就沖向另一個滑梯，兜了一個圈子以后，再次沖向環軌。最后列車戛然停在原來的車站上。

我們的這一段經歷是很寶貴的，因為在沒有過山車之前，只有飛行員才能有這種體驗。乘過山車的時候，你也許會想過列車為什么不會從環軌的頂端掉下來。

下面我們通過一個實驗來講講這里面的道理：用一個網兜兜住一杯水，用手提著網兜慢慢擺動，讓它越擺越高，這時候水杯雖然傾斜，但水卻灑不出來。等擺得很高的時候，順勢讓水杯在豎直面上劃一個圈，水杯底朝天越過你的頭頂，但是杯中的水仍然不會灑在你的頭上，好像地球不再吸引杯中的水似的。這是一種失重現象。其實，失重的時候，重力并沒有消失，而是在"忙"著干其他的事，因此顧不上把水從杯子里拉下來。

重力在忙著做什么呢

再來做一個類似的實驗：在繩子的一端拴一個螺絲母。甩動繩子讓螺絲母在豎直面上做圓周運動。等螺絲母轉到高處的時候，一松手，螺絲母就會向外飛去。做這個實驗要特別注意安全，最好找個空曠的地方。