欢迎书友访问POPO文学
首页芳明1128 第六百七十五章 经典力学

第六百七十五章 经典力学

    庐山的夜晚微风习习,窗外蝉鸣不绝。方梦华隨手將一本装订好的书稿推到王士元面前,笑道:“为防你等得无聊,这几天不如看看这个?”
    王士元好奇地伸手翻开,封面上赫然写著——《经典力学》。
    他隨意翻阅几页,原本只是抱著打发时间的心態,但没看几行,便不由自主地坐直了身子,眉头微微皱起,神情逐渐变得专注。
    “……物体若未受外力,则会保持静止或等速直线运动……这便是第一条定律?”
    王士元喃喃自语,目光扫过书页上的小插图——一个静止的圆球,一个被推动的圆球,还有一辆简单的木车模型。这些图示让抽象的概念变得直观易懂。
    “姑姑,这到底是什么书?”旁边的方敏也凑过来,看了几眼,旋即皱起眉,“这里说,物体若未受外力,便会保持原来的运动状態?可现实中,滚动的球总会停下来啊!”
    “那是因为地面有摩擦力。”方梦华笑著解释,“摩擦力是一种外力,若是在没有摩擦的环境,比如光滑的冰面上,物体就会一直滑动下去。这本书讲的正是这类规律——力、运动、能量,乃至於天地万物的运行,都可以用数学来描述。”
    “竟然还能这样?”方敏眨了眨眼,再次低头翻阅,目光变得炙热,“姑姑,妳这么好的书,竟然一直不给我看!”
    “妳学的东西已经够多了。”方梦华失笑,“而且妳之前不是对数学更感兴趣吗?”
    “数学是好,可是这本书里的东西也太有趣了!”方敏一拍案几,激动地道,“敏儿以前以为这世间的一切运动,都是神意或气运使然,但这里却说——物体的运动是有规律可循的,甚至能用数学公式计算出来?这……这简直太不可思议了!”
    王士元在一旁沉默,视线仍紧盯书页,嘴唇微微动著,似乎在默念某些句子。他的手指无意识地在案几上画著运动轨跡,眼中闪烁著兴奋的光芒。
    忽然,他抬起头,指著书页上的一行字:“这里说,当一物体受到外力作用时,它的加速度与力成正比,与质量成反比……这是第二条定律?”
    “没错,”方梦华点头,“力等於质量乘以加速度。这是所有力学计算的基础。”
    王士元轻轻吸了口气,低声道:“若是这条规律真的成立,那么……”
    他猛地站起来,来回踱步,嘴里喃喃自语:“那么,弓箭的射程,投石机的拋物线,战马奔袭的速度,甚至於城墙受到撞击时的承受力……皆可用这个来推算?”
    “正是如此。”方梦华笑道,“这就是物理学的魅力——它能將世间万物的运动纳入一个清晰的框架之中,让人们不再依赖经验,而是用数据和计算来做决策。”
    王士元陷入沉思,半晌,他忽然深深看了方梦华一眼,眼神前所未有的严肃:“这书……真的只是妳写来用以教学之用吗?”
    “当然不是。”方梦华淡淡一笑,手指轻敲案几,“若只是教学,本座不会如此费心整理这些內容。本座更希望它能改变这个世界。”
    王士元默然片刻,忽然苦笑:“那么……若这书传遍天下,世人都能掌握这样的知识,岂不是人人皆可製造更强的战器,甚至比大明更强?”
    “这便是技术发展的必然性。”方梦华语气平静,“知识一旦被发现,就无法被独占。与其担心它落入敌人之手,不如我们自己先用好它,並在技术上始终保持领先。”
    王士元听到这话,陷入了长久的沉思。
    方敏则完全沉浸在书稿之中,一页页翻阅著,时不时发出惊嘆:“姑姑,这书里的东西……太惊人了!这些定律要是真的,那不就是说——未来的工匠和將领,都要懂数学,才能做出最有效的武器和战术?”
    “正是如此。”方梦华点点头,“数学不只是用来考科举的,也不是只能用来计算粮税,而是能真正改变世界的。”
    王士元忽然一笑,重新坐回案前,眼神中带著一丝前所未有的坚定:“圣姑,小生愿意留下来学这门学问。”
    方梦华微微一笑,目光深邃:“好,那就从这本书开始吧。”
    烛火摇曳,映照著三人的身影。一场关於物理学的启蒙,正在悄然展开。
    王士元凝视著那些字,眉头微皱,像是在思索什么。方敏则已经坐得笔直,双手撑著下巴,等待姑姑开讲。
    “你们刚才学的力学定律,描述的是力与运动的关係。但如果我们进一步考虑物体运动时所耗费的能量,事情就变得更加有趣了。”方梦华一边说,一边拿起桌上的一个茶杯,轻轻举起来,又放下。
    “这样举起来,就是对茶杯做了功,因为我给它施加了力,並让它移动了一段距离。”她指著书页上的文字,继续解释,“功的计算公式是力与移动距离的乘积,还要考虑方向。”
    王士元点点头:“所以,如果力的方向与移动方向一致,则功最大?若是垂直於移动方向,则毫无作用?”
    “没错。”方梦华微微一笑,“比如你拿著一个水桶站著不动,手虽然使力提著桶,但桶没有上下移动,对它就没有做功。”
    方敏歪著头思索片刻,忽然道:“那功率又是什么?”
    “功率指的是做功的快慢,定义为单位时间內完成的功。”方梦华拿起桌上的茶杯,“比如我用一样的力气把这杯茶慢慢提起,或者一瞬间用更大的力提起来,两者做的功相同,但后者的功率更大。”
    “原来如此!”方敏恍然大悟,“难怪有些人力气大,但扛著重物走不远,因为他们做功虽多,却没法持久?”
    “正是。”方梦华点头,隨即又在纸上写下动能、势能、机械能,並画了一个简单的拋物线。
    “这里有两种重要的能量——动能和势能。动能是物体因运动而拥有的能量,公式是质量与速度平方的乘积。速度越快,动能越大。”
    王士元沉思片刻:“所以同样一支箭,若速度加倍,动能就会变成四倍?”
    “对。”方梦华微笑,“这就是为什么弓箭手在射箭时,拉弓越满,箭速越快,威力也越大。”
    “那势能呢?”方敏指著另一个词问道。
    “势能是物体因位置不同而储存的能量。”方梦华用笔在纸上画了一个高处的石头,“比如一颗放在悬崖上的石头,比放在地上的石头有更大的重力势能。公式是质量、重力加速度、高度三者的乘积。”
    “所以……瀑布能推动水车,是因为水从高处落下时,势能转换成了动能?”王士元若有所思。
    “没错。”方梦华点点头,“这就是机械能守恆的概念——动能与势能可以相互转换,但总量不变。”
    “动量,简单来说就是质量与速度的乘积。”她看向王士元,“你猜,为什么比武时,小巧灵活的对手能闪避重击,但如果是一头狂奔的牛,即便动作再灵活的人,也难以正面拦下?”
    王士元低头思索,恍然道:“因为牛的质量大,即便速度不快,动量依然巨大?”
    “正是。”方梦华微笑,“而动量守恆则告诉我们,如果没有外力作用,物体的总动量是不变的。”
    王士元陷入沉思,忽然想起了一件事:“难怪撞球时,一颗球击中另一颗球,自己会减速,而被撞的球会加速……”
    “没错,”方梦华轻轻一敲案几,“这便是动量守恆。”
    “接下来,我们来讲浮力和压强的关係。”方梦华拿起笔,在纸上画了一个简单的水池示意图,“你们看,物体浸没在水中时,会受到向上的浮力,这个浮力等於物体排开的水的重量——这就是阿基米德原理。”
    “阿基米德?”王士元若有所思,“这人是……”
    “嗯,算是拂菻国古代的一位大贤者吧。他发现这条定律时,据说高兴得直接从澡盆里跳了出来。”方梦华笑道,“不过这是传说,是真是假无从考证。”
    王士元若有所悟地点点头,低头默算了一下:“所以说……船之所以能浮在水面上,是因为它排开的水的重量等於自身重量?”
    “正是。”方梦华点头,“而这条规律不只適用於船,也適用於所有浮在液体或气体中的物体,比如热气球。”
    “热气球?”王士元皱眉,“那是何物?”
    “嗯……这个稍后再讲。”方梦华转而在纸上写下压强两字,“再来说说压强。压强等於压力除以受力面积,所以,为什么刀刃越锋利,切割物品就越轻鬆?”
    “因为接触面积变小了,压强变大。”王士元几乎是下意识地回答。
    “不错。”方梦华微微一笑,“这就是为什么马蹄下要装蹄铁,雪地上行走要穿雪鞋,还有……”
    话音未落,旁边的方敏突然发出一声含糊的鼻音,脑袋一歪,额头差点撞到桌上。
    “嗯?”王士元愣了一下,转头看去,只见方敏半闭著眼,努力睁了两下,却怎么也提不起精神,像是隨时要倒下去一样。
    方梦华失笑:“怎么?讲这些敏儿不感兴趣?”
    方敏勉强打起精神,揉了揉眼睛:“不是……只是……有点困了……”
    “这么快就撑不住?”方梦华摇摇头,“才讲到浮力和压强呢,后面还有万有引力——”
    “姑姑,饶了我吧!”方敏打了个哈欠,摆摆手,“敏儿知道这些东西很厉害,但敏儿真不是读书的料……”
    方敏勉强打起精神,揉了揉眼睛:“不是……只是……有点困了……”
    “这么快就撑不住?”方梦华摇摇头,“才讲到浮力和压强呢,后面还有万有引力——”
    “姑姑,饶了我吧!”方敏打了个哈欠,摆摆手,“敏儿知道这些东西很厉害,但敏儿真不是读书的料……”
    王士元看著她无奈的样子,不禁笑道:“可我记得妳说过,姑姑的书都是宝贝,早就想看了?”
    “那是!”方敏不服气地反驳,但下一秒又瘫回椅子上,喃喃道:“可这些东西怎么越讲越烧脑啊……算数我还能跟上,可这些力来力去的,脑子都要炸了……”
    方梦华耸耸肩:“所以说,科学不是只靠死记硬背,而是需要真正理解和思考的。数学只是工具,力学才是规律本身。”
    方敏不服气地嘟囔了一句:“那王士元不也第一次学?怎么就一点都不累?”
    王士元闻言,只是笑而不语。他確实没有感到疲倦,甚至隱隱有种兴奋感——这门学问与他过去所学的儒家经义、诗词文章全然不同,它没有晦涩的经典注释,没有繁琐的词藻修饰,只有简单的公式与现象的对应关係。而正是这种简单而精確的逻辑,让他產生了一种前所未有的兴趣。
    “其实,妳若是能理解数学,这些概念也不难。”王士元轻声说道,“就像妳刚才算浮力时,已经不自觉地在心里列出了数学式子,说明你还是有天分的。”
    “少来哄我……”方敏打著哈欠摆摆手,“我看,这些还是交给你们天才去研究吧,我……还是回去睡觉了……”
    说完,她便站起来,伸了个懒腰,晃晃悠悠地朝房门走去。
    王士元望著她的背影,忍不住轻笑:“她这是打退堂鼓了?”
    “不算吧。”方梦华淡淡道,“她虽然对科学没什么兴趣,但她学过数学,知道这些知识的价值。只不过,比起钻研理论,她可能更適合做决策者,而不是学者。”
    “这倒是。”王士元点点头,似乎想起了什么,低声道:“她在润州时,便时常与人爭论朝政之事,虽然才十六岁,却已经有许多自己的见解了。”
    方梦华意味深长地看了他一眼:“那你怎么看?”
    王士元微微一笑,语气温和:“她说的话,的確很有道理。”
    方梦华瞥了他一眼,心想这傢伙果然不简单,明明方敏是他的小老师,结果没多久就变成他在引导方敏了。
    “不过,”王士元话锋一转,眼中闪过一丝坚定,“相比朝堂上的爭论,我更想弄清楚这些知识背后的真正规律。如果这些法则真的能用来计算万物运动,那么……它或许比任何策略都更能改变世界。”
    方梦华听著,微微頷首,嘴角露出一抹淡淡的笑意:“很好,你已经开始明白了。”
    烛火轻轻跳动,映照著两人桌上的书稿,彷佛照亮了一条前所未见的道路。


同类推荐: 这些书总想操我_御书屋堕落的安妮塔(西幻 人外 nph)将军的毛真好摸[星际] 完结+番外上门姐夫畸骨 完结+番外每天都在羞耻中(直播)希腊带恶人魔王的子宫