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第98章 压力的权衡与风暴的预警

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密度的概念为云轩和小丫理解世界提供了新的视角,他们开始尝试用“平均密度”来解释更多现象,甚至举一反三地思考,空气是否也有密度,所以热气球(林辰曾简单提及)才能上升?林辰对他们的联想能力十分赞赏,觉得是时候引入另一个与力密切相关,且在生活中无处不在的概念了。

这一日,林辰带着孩子们继续完善那个小木棚。在铺设棚顶的茅草时,他注意到云轩和小丫搬运一捆捆干燥的茅草时,细小的草屑和灰尘很容易粘在衣服上,尤其是当他们用手臂环抱一大捆时,草屑粘得更多。

“这些草屑真讨厌,老是粘在身上。”小丫拍打着衣袖,都囔道。

云轩也试图用手拂去胸前的草屑,但效果不佳。

林辰笑了笑,没有直接帮他们清理,而是提出了一个问题:“你们有没有想过,为什么这些轻轻的草屑,会紧紧地粘在你们的衣服上呢?”

两个孩子停下动作,露出了思考的神情。

“因为它们很轻?”小丫猜测。

“因为衣服上有毛?”云轩观察得更仔细一些。

“你们说的都有一定道理。”林辰点点头,然后他蹲下身,从地上捡起一根细小的草屑,又从衣服上扯下一根极细的纤维。“但更关键的原因,在于‘压力’。”

“压力?”两个孩子对这个词并不陌生,但理解显然停留在字面意思。

“这里的压力,是一个物理学概念。”林辰开始解释,“它指的是物体单位面积上受到的作用力。”他用手掌平按在松软的土地上,留下一个浅浅的掌印。“看,我的手对地面有一个向下的力。如果我用同样的力,只用一根手指去按呢?”他改用食指用力按下去,土地立刻出现了一个更深的凹坑。

“哇!手指按下去更深!”小丫叫道。

“没错。”林辰收回手,“因为我手掌的面积大,力分散了,所以单位面积,也就是‘压强’小,只能留下浅印。而手指面积小,同样的力集中了, ‘压强’就大,所以按得更深。压强,就是衡量压力效果的物理量。”

他接着解释草屑的例子:“空气其实对我们,对所有的东西,都有压力,来自四面八方。平时我们感觉不到,是因为我们身体内部也有压力,内外平衡了。但当你们用力抱紧茅草时,衣服和茅草紧密接触,挤走了接触面之间的大部分空气。这样,衣服外侧仍然受到大气压力,但内侧(与茅草接触的那一面)压力变小了,内外压力不平衡,外侧的大气压就像一只无形的手,把茅草和你们的衣服紧紧地‘压’在了一起。草屑很轻,所以很容易就被这种压力差‘粘’住了。”

为了让这个概念更直观,林辰还做了一个着名的“马德堡半球”模拟实验。他找来两个王大锤打造的、边缘极其光滑平整的小铜碗(原本可能是某种器皿的盖子),将它们扣在一起,用力挤压,排空大部分空气后,让云轩和小丫尝试拉开。两个孩子用尽了吃奶的力气,脸都憋红了,才勉强将两个铜碗拉开,伴随着“啵”的一声轻响。

“看,这就是大气压力的力量。”林辰看着气喘吁吁的孩子们,笑着说道,“它无处不在,虽然我们看不见摸不着,但力量却非常巨大。”

他又举了更多例子:吸盘为什么能吸在墙上?用吸管喝水是什么原理?刀为什么磨得越薄越锋利?(都是通过减小受力面积来增大压强)

这些贴近生活的例子,让云轩和小丫迅速理解了“压力”和“压强”的概念,并且开始用这个新工具去重新审视周围的事物。云轩思考着如何利用压力差来设计工具,小丫则似乎能隐隐感觉到那无所不在的、温和却强大的“压力”法则的存在。

然而,林辰这关于“压力”与“压强”的教导,以及孩子们随之而来的思考和感知,如同在已经暗流汹涌的湖面上,又投入了一颗分量不轻的石子。

首先产生感应的,依旧是刚刚取得关键突破的墨班。

他正沉浸在初步稳定“灵能”内部结构的喜悦中,尝试着进一步梳理那些不同

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