《地球大炮》物理上的错误!对物理感兴趣的进。。。
我是一高中磁铁,最近读到《地球大炮》,十分欣赏故事的构思。但隧道有个严重的错误,在于它只能胜任单程运输,无法沿隧道进行简谐运动。下面给出推导。。。
首先,设想一物体沿隧道下坠,由于管内真空,所以只受重力作用。
而地球可以近似看作密度均匀的球体。
当物体下落到地球内部时:以地心为球心,物体所在的球壳为分界,球壳外的岩层对物体的万有引力合力为0,球壳内的质量对物体的引力与质量成正比(即与内球半径的立方成正比),与距球心的距离的平方为反比。
而地球可以近似看作密度均匀的球体。
当物体下落到地球内部时:以地心为球心,物体所在的球壳为分界,球壳外的岩层对物体的万有引力合力为0,球壳内的质量对物体的引力与质量成正比(即与内球半径的立方成正比),与距球心的距离的平方为反比。
地表起点与地心连线方向上有一个简谐运动,而由于地球自转,在起点的物体初速度方向上有一个简谐运动。两个运功合成后,是一个沿椭圆轨道的运动。
以地心为参照系,椭圆轨道是固定的。经我计算,一来回要84分钟,和大刘的结果一样。就在这时间内,地球会自转约20度,物体在地面的起点就“跑了”。
加速的力来自于电磁线圈,所以磁场方向是沿隧道切线方向。若加速度也沿切线方向,又由于隧道是沿仅受重力时的运动轨迹设计的,最终加速的结果是导致碰壁!除非在设计上,改变隧道的路线,或是及时调整电磁力的方向。
所以很可惜,双程的隧道和大炮实施起来都困难重重。但在科幻中幻想幻想也是挺不错的,小说毕竟也是以故事为主。其实我觉得以大刘的实力得出这些是很容易的,但他究竟是粗心忽略了这些,还是故意想蒙混过读者呢?
如果有机会你可以试试,你车下的地面突然变成虚空了,然后你经历了一次地心之旅,回到地面后,的确你会出现在车库的西面。
再说,按我物理老师的话说,你的脑袋像一团浆糊一样混乱
再说,按我物理老师的话说,你的脑袋像一团浆糊一样混乱