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第19章 摩擦系数

作者:介安艺本书字数:K更新时间:
    【全国初中应用物理知识竞赛校预选赛】


    第一题。


    填空题。


    “如图所示,一个重力G=10N的木块,在光滑的水平面上做匀速直线运动,在水平方向上收到一个拉力F=5N的作用,则该木块受到的摩擦力为()N。”


    陈拙握着笔,手悬在半空,盯着题目里的那几个字。


    光滑水平面。


    匀速直线运动。


    他的眉心下意识地跳了一下。


    一种极其强烈的,生理性的不适感,顺着视觉神经直冲脑门。


    又来了。


    又是这种该死的,虚伪的,被阉割过的,为了考试而存在的理想状态。


    在初中出题老师的眼里,这个世界永远是这样的简单和粗暴。


    地面永远是绝对光滑的,物体永远是刚性的,空气永远是真空的......


    没有形变,不会断裂,不产生热能,不存在电磁相互。


    题目里轻飘飘的一句光滑,就把这个复杂的,迷人的微观机制,全部抹杀成了那个冰冷的“0”。


    “真糙啊......”


    陈拙低声嘟囔了一句。


    他的手指尖上,似乎还残留着刚才在实验室里,那根光杆电容表面粗糙的氧化层触感。


    那是真实的物理。


    是充满了杂波、干扰、温度漂移和非线性误差的真实世界。


    刚从那个需要考虑到0.1Hz频率漂移的精密世界里退出来,突然让他面对这种“假设一切完美”的粗糙题目。


    这就像是让一个刚做完视网膜缝合手术的主刀医生,去切一块充满泡沫的塑料板。


    这道题的答案很简单。


    光滑=无摩擦。


    匀速=受力平衡。


    如果不光滑,那就是f=F=5N,如果是光滑,那就是0。


    但他不想填那个“0”。


    哪怕理智告诉他,这只是一道初中题,那个“0”就是标准答案,就是通往满分的唯一路径。


    下不去笔。


    看着那个括号后面大片的空白,陈拙觉得那里太空了。


    空荡荡的,像是在嘲笑他的智商。


    陈拙叹了口气。


    他在卷子旁边摸了摸,摸到了一张用来画机械图的大白纸。


    “咔哒。”


    他按下自动铅笔的笔芯。


    唰~。


    笔尖在那个简单的木块下方,划出了一条带锯齿的粗线。


    那是粗糙的地面。


    紧接着,一个标准的坐标系被建立了起来。


    Y轴竖直向上,X轴水平向右。


    重力 G竖直向下。


    支持力 N竖直向上。


    这还不够。


    陈拙的眼神有些放空,他的另一只手无意识地转着笔盖,而握笔的那只手,却像是有自己的想法一样,在那个受力图的旁边,写下了一个希腊字母。


    μ。


    动摩擦因数。


    既然画了粗糙地面,那这就不是一个简单的?=F的问题。


    这是接触面微观分子咬合的问题。


    这是电磁相互作用在宏观上的体现。


    笔尖在纸上沙沙作响,速度极快,甚至带出了一种行云流水的节奏感。


    “解:构建惯性参考系 S。”


    “设:地面非绝对光滑,取动摩擦因数为μ(μ≠0)。”


    “设:空气阻力不可忽略,引入阻力系数 k,则空气阻力......”


    这就完了吗?


    当然没有。


    陈拙的思维还在往前冲。


    陈拙皱了皱眉头。


    还不够严谨。


    如果考虑拉动的静摩擦力呢?


    最大静摩擦力通常略大于滑动摩擦力。


    白纸上,原本空荡的区域,此刻已经被密密麻麻的公式和图表的满满当当。


    正交分解的虚线。


    受力分析的箭头。


    代表着各个物理量的希腊字母。


    陈拙越写越顺手,越写越快。


    这种感觉太舒服了。


    他甚至不需要思考。


    这些受力分析图,这些正交分解的步骤,早就刻在他的骨髓里,变成了比呼吸还要自然的本能。


    第二题。


    “如图,杠杆平衡......”


    陈拙看了一眼那个简陋的跷跷板图。


    甚至都没过脑子。


    笔尖再次落下。


    力臂?


    不,那是力矩。


    Μ→=r→×F→


    叉乘。


    矢量积。


    转动惯量 I。


    角加速度α。


    当他写下ΣM=Iα这个转动定律的公式时,他甚至都没意识到这是高中甚至大学物理才接触的概念。


    他只是觉得,既然要算转动,那这就得是必须的。


    这就是惯性。


    思维的惯性。


    就像是一个习惯了开F1赛车的人,哪怕是开着一辆买菜车去超市,过弯的时候也会下意识地切内线、找顶点、给油出弯。


    十分钟后。


    陈拙停笔了。


    他看着面前这张被画的满满当当的大白纸。


    上面有图,有公式,有假设,有推导。


    严谨,漂亮,无懈可击。


    唯独没有那个该死的“0”。


    “……”


    陈拙眨了眨眼,叼着吸管愣住了。


    有点过头了。


    他回过神来,看着这满纸的高中物理公式,突然觉得有点好笑。


    这要是交上去,估计老周得拿着放大镜看半天,然后骂一句“神经病”。


    “吱呀。”


    房门被推开了一条缝。


    刘秀英端着一盘切好的苹果走了进来。


    “写着呢?”


    她轻手轻脚地把盘子放在桌角,探头看了一眼。


    这一眼,让她愣住了。


    台灯下,那张原本白白净净的卷子上,放了一张草稿纸,上面全是黑乎乎的字。


    如果是语文卷子也就罢了,但这明明是物理卷子啊。


    而且那些字……


    那一个个带箭头的线段,那些像蚯蚓一样的奇怪符号,还有那些看着就头晕的三角函数。


    “这……这是初中的题?这么难?”


    刘秀英有点懵。


    她虽然没读过多少书,但也见过邻居家孩子的作业,没见过画成这样的啊。


    “咋跟鬼画符似的?还得画这么多箭头?”


    陈拙眨了眨眼。


    “不难,妈。”


    陈拙不动声色地拿起一块苹果,塞进嘴里,挡住了自己嘴角那一丝尴尬的抽动。


    “我就是……步骤写得细了点。”


    “哦,细点好,细点不容易出错。”


    刘秀英不明觉厉地点点头,她对儿子的学习向来是无条件信任的。


    “行了,吃完早点睡,别熬夜。明天还得早起呢。”


    “知道了。”


    刘秀英出去了,带上了门。


    房间里重新恢复了安静。


    陈拙看了几秒这张被自己画的密密麻麻的纸。


    陈拙拿起橡皮,想把这些东西擦掉。


    但他刚擦了两下,就停住了。


    看着那些被擦得黑乎乎的橡皮屑,他皱了皱眉。


    太脏了。


    而且,凭什么要擦?


    这就是物理世界的真实面貌。


    为什么要为了迎合一个简化的题目,而擦掉真实的推导?


    陈拙把橡皮扔到一边。


    他懒得擦了。


    也懒得改了。


    他拿起那张大白纸,把它折了两折,夹在了卷子里面。


    然后,他在那个小小的填空横线上,用一种稍微有些潦草的字迹,在卷子上写下了该有的答案。


    写完这一切,他把笔一扔。


    长长地伸了个懒腰。


    骨节发出一阵咔吧咔吧的脆响。


    舒服了。


    那种积压在脑子里的、无处安放的算力,终于随着这些公式的流淌,倾泻出去了。


    他把卷子随便一折,甚至没怎么对齐,就那么塞进了书包里。


    至于检查。


    如果这种题还需要检查,那简直是对他智商的侮辱。


    关灯。


    上床。


    准备睡觉。


    他躺在床上翻了个身,将被子裹紧。


    明天把这张卷子拍在老周桌子上的时候,老周的表情会一定很精彩。


    陈拙很期待。
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