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第19章 摩擦系数

我的智商逐年递增 · 介安艺
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【全国初中应用物理知识竞赛校预选赛】
第一题。
命运的齿轮在此刻悄然转动。
填空题。
"如图所示,一位重力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位拉力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。
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一种极为强烈的,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。
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四周恢复了平静。
在初中出题老师的眼里,这样东西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,就把这样东西复杂的,迷人的微观机制,全数抹杀成了彼冰冷的"0"。
"真糙啊......"
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陈拙低声嘟囔了一句。
他的手指尖上,宛如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。
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。
刚从彼需要考虑到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。
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这道题的答案很简单。
光滑=无摩擦。
匀速=受力平衡。
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倘若不光滑,那就是f=F=5N,倘若是光滑,那就是0。
但他不想填彼"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。
盯着那个括号后面大片的空白,陈拙感觉那里太空了。
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。"
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​‌‌​‌‌​​
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。
这一刻,所有人的目光都集中在了一起。
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。
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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,在彼受力图的旁边,写下了一位希腊字母。
远处传来一阵模糊的响动。
​‌‌​‌‌​​
μ。
动摩擦因数。
既然画了粗糙地面,那这就不是一位简单的⨍=F的问题。
周围的一切都变得安静下来。
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。
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笔尖在纸上沙沙作响,迅捷极快,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。
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陈拙的思维还在往前冲。
陈拙皱了皱眉头。
还不够严谨。
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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。
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​‌‌​‌‌​​
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......"
陈拙看了一眼彼简陋的跷跷板图。
甚至都没过脑子。
笔尖再度落下。
力臂?
不,那是力矩。
Μ→=r→×F→
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时间在不知不觉中流逝。
叉乘。
矢量积。
​‌‌​‌‌​​
转动惯量 I。
角加迅捷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。
他只是感觉,既然要算转动,那这就得是定要的。
这就是惯性。
思维的惯性。
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就像是一位习惯了开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。
颇为钟后。
陈拙停笔了。
他盯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。
​‌‌​‌‌​​
唯独没有彼该死的"0"。
"……"
陈拙眨了眨眼,叼着吸管愣住了。
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有点过头了。
他回过神来,看着这满纸的高中物理公式,骤然觉得有点好笑。
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。
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​‌‌​‌‌​​
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。
倘若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。
一切仿佛什么都没发生过。
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?"
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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,拦住了自己嘴角那一丝面红耳赤的抽动。
​‌‌​‌‌​​
"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。
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屋子里重新恢复了宁静。
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。
盯着那些被擦得黑乎乎的橡皮屑,他皱了皱眉。
太脏了。
​‌‌​‌‌​​
何况,凭什么要擦?
这就是物理世界的真实面貌。
怎的会要为了迎合一位简化的题目,而擦掉真实的推导?
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陈拙把橡皮扔到边。
他懒得擦了。
也懒得改了。
他取过那张大白纸,把它折了两折,夹在了卷子里面。
然后,他在彼小小的填空横线上,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。
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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,甚至没怎的对齐,就那么塞进了书包里。
至于检查。
倘若这种题还需要检查,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。
第二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。
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陈拙很期待。
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