小游戏与硬知识
轮滑与摩擦力
神话传说中的哪吒脚踏风火轮，身缠混天绫，手拿火尖枪，那形象绝对是威风凛凛。尤其是风火轮，可以帮助他日行千里，瞬间飞到任何想要抵达的地方，是他必不可少的武器。在看神话传说时，相信很多人都幻想过自己有朝一日也可以拥有风火轮这样的瞬移神器。现实中虽然没有神话传说中那样厉害的武器，但轮滑鞋可以帮助我们体验一把哪吒脚踏风火轮的感觉。
轮滑是一种古老又具有活力的运动，也是很多人都喜欢玩的项目。为什么穿上轮滑鞋，我们就可以滑行起来呢?这就要说到摩擦力了。
轮滑鞋能帮我们滑动起来的关键就在于轮滑鞋底部的轮子。我们平时穿的鞋子的底部都是平整的，但轮滑鞋的底部安装了双排或者单排的滑轮。我们穿普通鞋子走路时，鞋底与地面产生静摩擦力，这个力的方向和我们运动的方向是相同的，我们是一步一个脚印地走路，并不会滑起来。回想一下：我们平时穿的鞋子的鞋底是不是有许多凹凸不平的花纹?其实这就是为了增大摩擦力，从而使我们走得更稳更轻松一些。
而穿上轮滑鞋后，身体的重心会通过鞋底传递到轮子上，轮子和地面接触产生了滚动摩擦力。当我们穿上轮滑鞋站起来时，这个滚动摩擦力会推动轮子向前或向后滚动，从而带动我们滑行。
摩擦力有时是阻力，有时是动力。还是以轮滑鞋举例，鞋底的轮子和地面产生的摩擦力，就是推动轮子向前的动力，我们能向前运动还要感谢摩擦力呢!但当你在推箱子的时候，箱子和地面产生的摩擦力就成了阻力，让我们推箱子十分费力。
摩擦力在我们的生活中无处不在，可以说如果没有它，许多游戏都无法进行了。例如，拔河时，手掌和绳子会产生摩擦力；打篮球时，手和篮球表面也会产生摩擦力。摩擦力能够帮助物体保持稳定，正是有了摩擦力，我们才不用担心放在桌上的东西会滑走。你可以大胆想一下：这个世界如果没有摩擦力，将会变成什么样子——
如果摩擦力消失了，任何物体都将无法相互支撑，我们生存的地球会像流动的海洋，墙上的钉子会自己掉下来，我们的手也拿不住任何东西，人们甚至无法走路和跑跳，如果开始刮大风，风将永远不会停息……
看到这里，你是不是要说：幸好有你——摩擦力!
滑冰为什么要穿冰刀?
刚才我们解释了轮滑鞋底部的轮子是如何帮助我们滑行的，现在我们来看另外一种滑行——滑冰。顾名思义，滑冰就是在冰上滑行。冰刀被安装在冰鞋的下方，当我们穿冰鞋时，冰刀直接和冰面接触。为什么冰刀可以帮助我们在冰面上滑行得更顺畅呢?这就要说到压强了。
当压强足够大的时候，冰块会融化，只不过由于温度低于0摄氏度，融化的冰又会迅速地凝结。正是由于这个原因，人们可以在冰上滑行。当滑冰者把自身的体重压在冰刀上的时候，冰刀下的冰在压强作用下就会融化，并起到润滑的作用，于是，冰刀就滑行了起来。当冰刀滑到下一个地方，冰也会随之融化，冰刀会继续滑下去。滑冰者所到之处，冰刀所接触的薄冰层都会融化成水。但是，一旦冰刀滑过去，刚刚融化产生的水又会结成冰。所以，虽然严寒的时候，冰是干的，但在冰刀的作用下，却能融化成水，冰刀和冰面在水的润滑下减小了阻力，于是我们就可以穿着冰刀顺畅地向前滑行。
风筝如何飞上天?
春天，很多人都喜欢到户外放风筝。放风筝时，要逆着风跑才能把风筝放起来，如果顺着风跑动，无论你多努力奔跑，风筝都无法升到天空上去。这是为什么呢?这就要说到压力差了。
压力，我们就把它简单理解为一种力，当我们拿着一只风筝时，风筝的面就把空气分成了两部分，于是，风筝面上和面下分别有了两种压力。当我们顺着风跑的时候，风筝面上的压力大于面下的压力，风筝就会向下掉落，不能飞上天空。当我们逆着风跑的时候，风筝面上的压力小于面下的压力，上下面之间形成了一个向上的压力差(又叫举力)，风筝本身的重量又很轻，这个举力就可以把风筝托上天空。
飞机能飞起来也是同样的道理，飞机翅膀上方的压力小于下方的压力时，飞机就会被这个压力差(也叫作升力)托起来，直冲云霄。
降落伞为什么可以救人性命?
在很多电影中，我们都能看到这样一个镜头：主角从万米高空纵身一跃，在危急时刻打开降落伞，“砰”一声，降落伞打开巨大的伞面，帮助主角缓缓降落到安全的地带。降落伞为什么可以救人性命呢?这就要说到空气的阻力了。
当人从高空下落时，受到竖直向下的重力和竖直向上的空气阻力两个力的作用。降落伞完全打开时，形成了一个很大的伞面，伞面增加了下降的阻力。伞面的表面积越大，空气阻力就会表现得越明显。降落伞在空气阻力作用下减小了人下降时的速度，从而使人可以安全落到地面。
跷跷板为什么会一上一下?
很多人都玩过跷跷板，两个人分别坐在两端，一上一下，好不惬意。跷跷板为什么能一上一下呢?这其中也涉及了许多的物理知识，我们今天就来了解其中的一个——杠杆原理。
杠杆原理亦称“杠杆平衡条件”。要使杠杆平衡，作用在杠杆上的两个力矩，也就是力与力臂的乘积，大小必须相等。这样听起来好像有点深奥，我们把它放在跷跷板上来理解就简单多了。
跷跷板的中间有一个支撑点，两个人分别坐在横置于支撑点上的板面两端，这个横置的板面就是杠杆，人的体重就是向下的力，人们坐的位置到支撑点的距离就是力臂。由于每个人的体重不同，所以两端产生的力矩也不同，这样杠杆就不能平衡，所以就会一端下降一端上升。当下降的那一端的人脚触碰到地面后，脚掌向下蹬，由于力的作用是相互的，所以地面会对脚施加一个向上的力，于是两边的平衡又发生了改变，跷跷板就这样一上一下运动起来了。
公园里的游船为什么能浮在水面上?
“让我们荡起双桨，小船儿推开波浪。”当你听到这句歌词时，脑海里是否会浮现出乘坐游船在碧波荡漾的湖面上游玩的情景?船为什么能浮在水面上呢?要弄清楚这个问题，我们要先来了解浮力。公元前245年，阿基米德发现了浮力原理。浮力指物体在液体和气体等流体中，各表面受流体压力的差。船所受的浮力等于它排开液体所受的重力，船与水面接触的底面积越大，下沉越多，排开的水的重力也越大，因此，船受到的向上的浮力就会越大。当浮力等于重力时，合力为零，此时，船就可以安全地漂浮在水面上了。
杨懿萱/编辑 摘自《学与玩》2024.6
