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空邮
想象一下你正在万里高空的飞机上,往下看,你会看到一个熟悉的地方——你与朋友家越来越近。你想要知会他一声,于是快速地在本子上写下几句话,把纸撕下来,再把它绑在一个有一定分量的物件上——为方便起见,我们称之为重物——待到飞到朋友家的正上方时,就丢下去。如果你觉得能丢到朋友家的花园里,那就大错特错了。即使朋友的房子就在飞机正下方,你也绝对丢不进去。
如果你继续观察重物下落的过程,就会惊奇地发现:重物会沿着飞机运动的方向运动,就像有一条看不见的线系在重物与飞机之间,而当重物落地时,又与目的地相距甚远。
这又是惯性的一个表现,它使贝尔热哈克所说的那种旅行方式落了空。当重物在飞机上时,它与飞机一起运动。但是,当它被扔下飞机时,它并没有失去初始速度,它在下落时仍然与飞机同向运动,这两种运动(垂直的和水平的)最终形成了一条弯曲的轨迹,使它始终在飞机下方,当然,前提是飞机不偏离原来的路线或者飞得更快。事实上,重物所遵循的轨迹与水平抛出的物体的轨迹相同,例如,从端平的步枪中发射的子弹,也会沿着一条弧形的轨迹落到地面上。
但请注意,上述情况成立的条件是没有空气阻力。而实际上,空气阻力对垂直和水平运动都会造成阻碍,最终使重物逐渐落后于飞机。
当飞机在高空高速飞行的时候,极可能偏离铅垂线轨迹,在无风的日子里,从一架飞行速度为100千米/小时、高度为1000米的飞机上落下的重物,会在飞机正下方位置的前方400米左右处着陆(图1)。这个问题并不难解,当然前提是忽略空气阻力。由匀加速运动的公式:,可得出。这意味着,重物从1000米处落下的时间为,也就是14秒。
图1 从飞行的飞机上落下的重物不会垂直下落,而是沿曲线下落
在这个时间里,它在水平方向的位移是米。