北大荒的四月天,冻土彻底化透了,黑土地翻出湿润的新土,带着草木萌发的清新气息。知青点的地窨子里却弥漫着与春耕无关的焦虑,空气里飘着旧书本的油墨味,混合着灶台烟火的气息,形成一种奇特的氛围。
林小野蹲在炕边,正用铅笔在地上画受力分析图。一截烧黑的木炭被他当成粉笔,在泥地上勾勒出歪歪扭扭的三角形,旁边还歪歪斜斜写着 “F=ma” 的公式。他眉头紧锁,手指无意识地敲着膝盖,嘴里念念有词:“不对,应该是这样…… 力的方向错了……”
“小林!小林救命啊!” 王思齐抱着本厚厚的物理书冲进来,棉鞋上还沾着外面的泥点,显然是一路跑回来的。他把书本往炕上一摔,发出沉闷的响声,惊得灶台上的铁皮水壶都颤了颤。
林小野抬起头,被他吓了一跳,手里的木炭差点掉在地上:“咋了这是?被狼追了?”
“比被狼追还可怕!” 王思齐一屁股坐在炕沿上,抓着头发哀嚎,“这物理题简直不是人做的!什么匀速圆周运动,什么向心力,看得我头都大了!再这样下去,我肯定考不上大学,回不了上海了!”
林小野看着他通红的眼睛和皱成一团的脸,忍不住笑了:“至于吗?不就是几道物理题嘛,慢慢琢磨总能弄明白的。”
“慢慢琢磨?还有三个月就要报名了!” 王思齐把物理书推到他面前,指着其中一页,“你看这道题,小球在光滑斜面上滚动,还要考虑摩擦力,这到底咋分析啊?我看了半天,连受力方向都搞不清楚!”
林小野凑过去一看,题目旁边已经画满了乱七八糟的辅助线,还有被橡皮擦过的痕迹,显然王思齐已经琢磨很久了。他拿起木炭在地上画了个斜面,又画了个小球,耐心解释:“你看,首先得确定研究对象是这个小球,然后分析它受到的力……”
“重力我知道!还有支持力!” 王思齐抢着说,眼睛里闪过一丝希望,“是不是还有摩擦力?题目说‘光滑斜面’,是不是就没有摩擦力了?”
“对!光滑斜面说明没有摩擦力,这样受力分析就简单多了。” 林小野用木炭在斜面上画了条垂线,“支持力是垂直于斜面的,重力是竖直向下的,这时候可以把重力分解成两个分力……”
他一边说一边在地上画图,把重力分解成沿斜面向下的分力和垂直斜面的分力,动作熟练得像是在摆弄他最擅长的工具。阳光透过窗缝照进来,落在他专注的侧脸和地上的图形上,仿佛给那些枯燥的公式都镀上了一层暖意。
王思齐看得连连点头,眉头渐渐舒展:“哦…… 原来是这样!我之前一直搞错了支持力的方向,难怪怎么也算不对。” 他拿起铅笔在书上飞快地记录,笔尖划过纸面沙沙作响,“那这个向心力又是怎么回事?是不是就是这个沿斜面向下的分力?”
“差不多可以这么理解,” 林小野挠挠头,尽量用通俗易懂的语言解释,“其实向心力是效果力,不是实际受到的力,就像咱们推独轮车时,向前的力让车前进,这就是效果力……”
他忽然意识到自己举的例子不太恰当,赶紧换了个说法:“就像你用锄头翻地时,手臂的力让锄头运动,这个让物体做圆周运动的力就叫向心力。在这个题目里,确实是重力的分力提供了向心力。”
王思齐似懂非懂地点头,在书上写了半天,忽然又皱起眉:“不对啊,那这个加速度怎么算?公式我记得是 a=F/m,但这里的 F 应该用哪个力?”
“用沿斜面向下的那个分力,” 林小野在地上写下公式,“F=mg sinθ,所以加速度 a=g sinθ,这里的 θ 是斜面的倾角……”
“θ 是什么?倾角又是啥?” 王思齐的问题像连珠炮一样砸过来,眼里的迷茫又占了上风,“我数学基础差,三角函数早就忘光了,这 sinθ 根本不知道怎么算!”
林小野看着他愁眉苦脸的样子,心里忽然有了主意。他起身从墙角拿起一把锄头,指着锄头柄和地面的角度:“你看,这锄头柄和地面形成的角度就是 θ,sinθ 就是对边比斜边,就像咱们测量土地坡度时用的方法……”
他一边说一边用锄头演示,把抽象的三角函数和知青们熟悉的农活联系起来。王思齐的眼睛渐渐亮了,脸上露出恍然大悟的表情:“哦!我明白了!就是高除以斜边的长度对不对?以前帮老乡丈量土地时用过类似的方法!”
“对!就是这个道理!” 林小野放下锄头,拍了拍手上的灰,“其实物理和咱们的生活息息相关,就像你修理农具时要考虑杠杆原理,挑水时要注意平衡,这些都是物理知识的应用。”
王思齐拿着书在地上比画了半天,终于算出了答案,激动得差点从炕沿上跳起来:“算出来了!我算出来了!加速度是 4.9m/s2!小林你太厉害了,比我们高中老师讲得还明白!”
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