神奇的加速度

C315九龙坡区红光中学

陈庞裔

一天早晨，我正在餐桌前吃着可口的早饭。可祸不单行，正当我端起碗喝粥时，手腕不巧碰到了一旁晾着的熟鸡蛋，于是鸡蛋便淘气地顺着桌面一路滚去。我一惊，便丢了碗，手以最快的速度朝鸡蛋伸去，想来个“力挽狂澜”。可我反应晚了，当我的手伸向那个目标点时，鸡蛋却以更快的速度冲了出去，我的手扑了个空。最后，只听见桌下传来一声闷响，鸡蛋已经四分五裂地躺在地上了。

我只得郁闷不已地把鸡蛋的尸体葬在了垃圾桶里。唉，鸡蛋是吃不成喽。咦，等等，刚刚鸡蛋怎么会越滚越快的！莫非是灵异现象？我大惊失色，急忙回到了桌前查看现场。哦，原来是这一侧的桌子腿有一点瘸，这边桌腿受不住我这么吃早饭，就让桌面翘成了一个斜面。呵呵，难怪鸡蛋会不听使唤越滚越快的。可是，又一个疑问涌上了我的心头：为什么鸡蛋在斜面上会越滚越快，而不是做匀速运动呢？这可让我百思不得其解。于是带着这个疑问，我请教了爸爸。爸爸听了我的疑惑，露出了一脸的狡黠：“这可得由你自己去推理啦，我相信你的能力哟！”说罢就扬长而去。我无语，于是便找来了一张纸，画起了鸡蛋在斜面上运动的受力图，想从中分析到什么有用的东西。

花了半天，我总算折腾出了这幅图。原来，鸡蛋所受的重力G可以分解成两个分力，也就是F和Fn两个力。其中鸡蛋重力的分力Fn被斜面的支持力抵消了，所以鸡蛋在克服斜面的摩擦力f后会沿着分力F的方向运动。也就是说，鸡蛋实际上可以看作是被重力的一个分力在牵着鼻子走。可是，为什么鸡蛋在一个力的作用下会做加速运动呢？翻开初中的物理书，我就是找不找答案。这时，爸爸悄无声息地绕到了我的背后，满意地拍拍我的脑袋：“呵呵，画起图来了，我儿子还挺用功的嘛！看在你孜孜不倦的份上，我就给你说点知识吧。有一个力作用在了物体上，让物体运动的速度越来越快，每秒钟速度的增加量就可以用‘加速度’这个物理量来表示。所以呀，物体做的运动就叫加速运动，这其中是有着规律的哦！不过……”我急了，扭着老爸不放，“哎呀，你就别卖关子了，要说就快说吧！”爸爸拗不过我，于是神秘的向我眨眨眼：“走，跟我去做个试验，做了你就明白了。”

于是我被爸爸带到了阳台。爸爸将一块木板小心地斜置在了墙角，做成了一个简易的斜面，并在上面用尺子精确地划上了一道道刻度，随后向我征用了一个玻璃弹珠，还不忘幽默地说上两句：“还是别用鸡蛋的好，鸡蛋不圆且不说，而且摔到地上，浪费了怪可惜的啊。”令我忍俊不禁。爸爸一切都准备就绪了，于是向我发出命令：“待会看着你的电子表，每隔一秒钟给我报个数，我会在小球滚到的地方做记号。我数三下就开始哟！”我赶紧准备计时。“三，二，一！”话音刚落，爸爸捏球的手便一下放开，我也赶紧按下了计时键。“一秒，两秒，三秒……八秒！”刚刚说完，玻璃球便结束了木板上的旅程。目光落向木板的一侧，这里已经被爸爸做上了八道优美的记号。“老爸，这个记号有什么用吗？”我不禁疑惑地问。“儿子，看到另一边了吗？那边是均匀的刻度，而这边是我刚刚做的记号。我们可以通过刻度，从而算出每一段记号之间的距离，算出来一比较，不就发现规律了吗？”

“哦！原来如此，老爸你太聪明了！”我不禁夸起了爸爸。

于是，我们在木板上做的每一根记号，被画到了草稿纸上，爸爸还把每秒钟小球所处的位置给描了上去，于是我们便得到了这样的一幅图：

爸爸夹着手中的笔，轻松地出了口气，有些自信地对我说：“看看，发现什么了吗？”

我定睛一瞧，哟呵， 这个玻璃球运动时的位置变化还挺好看嘛，就活像一串断线的珍珠，左密右疏。爸爸发话了：“是啊！这样就可以很明显地看出来玻璃珠运动速度的变化了。这样，你把刻度对上另一面的标记，再分析一下球每秒的加速是多少吧！”

说干就干。我用尺子将上方的标记作了下来，对上了刻度。咦，这变化也太规律了！玻璃球居然还在均匀地加速！我一下子被吸引住了。爸爸说：“很奇妙是吧？你看着，这里还有更奇妙的呢！”于是老爸将每一秒玻璃球运动的距离给标了出来：1,3,5,7,9,11，13,15。

“这是怎么回事？”我吃惊地张大了嘴巴。“小玻璃球每运动一秒，运行的距离就会比上一秒多2个单位！”爸爸笑了，“别忙，你看着。”接着就列出了一列算式：

0

0+1=1=1²

1+3=4=2²

4+5=9=3²

9+7=16=4²

16+9=25=5²

25+11=36=6²

36+13=49=7²

49+15=64=8²

“你看着啊，”爸爸用笔尖指着这列算式，“算式中间的数，都是该秒小球行进的距离，而得出的结果则是该秒小球运行的总距离。看看，这些数字是不是很眼熟啊？”

“哦！”我恍然大悟，“原来这些数都是整数的平方数啊！这简直太不可思议了！”爸爸向我一笑：“既然你发现了规律，那你何不推理一下这是为什么呢？物理嘛，靠的就是分析啦！”

我当然接受了这个光荣而艰巨的任务。回想刚才的实验，爸爸似乎还提到过什么速度正比于走过的时间。我为什么不从这里入手来解决问题呢？对，关键就在这里！

设第一秒的速度为v，初速度为0，所以平均速度为：

=，走过的距离为×1s.

第二秒的速度为2v，初速度为v，所以平均速度为：

=，走过的距离为×1s.

第三秒的速度为3v，初速度为2v，所以平均速度为：

=，走过的距离为×1s.

以此类推，球在沿斜面向下滚动时,相继各秒下落距离的比值就是：

:::::……，也就是1:3:5:7:9……

所以说，小球从起点算起的每秒的总路程，就是整数的平方了。

“嗯，不错不错！看来你还是个挺聪明的孩子，不只是加速度的规律，连落体定律都被你推出来了！”爸爸上前来微笑地说道。

“啊？”我又吃了一惊，“什么是落体定律哟？”

“儿子啊，”爸爸的表情多了几分严肃，“你可知道不，你现在干的是伽利略四百多年前干过的事。当时的伽利略质疑亚里士多德的观点，所以用成百上千次的重复实验推导出了不朽的落体定律，也就是你刚刚干过的事。想想伽利略当时，没有现在这样好的条件，也没有精确的测量仪器，甚至连明确的物理概念都没有！可他就是凭着那股钻劲，愣是把亚里士多德的观点给推翻了，不是很伟大吗？”

“不过，物体不就是下落的速度越来越快吗？我们知道一个加速度的概念就行了呗，那个伽利略何必把它研究得那么细呢。”

“嗯，加速度这些物理量在你们看来好像没什么大用，但是如果没有以伽利略的加速度概念为代表的科学基础的话，那就永远不会有我们人类灿烂的科技文明。上至火箭导弹的发射，下至物体的自由落体，离开加速度这些概念，这些都无法实现！物理学的发展，正是在这些一个一个小概念上兴起的啊。”爸爸感慨万分地说道。

放下手中的笔，我已经被刚刚老爸的一番话所感染。是啊，要是人们连加速度都搞不透，火箭又如何达到第一宇宙速度飞上太空？要是人们连自由落体的规律都算不准，那何来的返回式卫星？离了这些起码的概念，就是连汽车都跑不起来。加速度这样的物理概念，我现在的确是不怎么用得上，但今天知道了这些，不就是为了将来掌握高科技打好基础吗？想到这儿，我一下就振奋无比，于是抓起了桌上的笔，翻开了厚厚的物理资料，对爸爸说：“老爸我明白了！我现在就要更努力地学习知识，将来为掌握高科技而奋斗！”

爸爸看着我，会心地笑了。

……瘸了一只腿的桌子还在原地打着翘。它哪里知道，刚刚它葬送了一个鸡蛋的生命，却激发起了一个学子对物理浓厚的兴趣……

评委点评：小作者从重力分解知识入手，从自己观察到的鸡蛋掉在地上入题，怀着浓厚的物理兴趣和宝贵的探究精神对其进行科学探究，思路清晰，实验真实，理论支撑好。行文流畅，逻辑较好，善于观察，积极思考，是一篇优秀论文。