书城科普读物数理化之谜
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第44章 哈哈镜

哈哈镜逗人笑。在这个哈哈镜前,自己的像变得细小瘦高;在那个哈哈镜里,又变得矮小粗胖。还有的,头小身子大;要不又反过来,头大身子小……总之,哈哈镜的像都发生了变形。读者们在哈哈大笑以后,一定注意到哈哈镜有个共同的特点,不平。同一块哈哈镜上,往往有一部分凸出来,而另一部分又凹进去。

在这里,我们还可以提醒大家,哈哈镜里的虚像变化只有两个基本类型。放大和缩小。现在,请你思考一下。哈哈镜为什么会变出许多不同的虚像来!

一面哈哈镜往往包含着三种镜子。一种是平面镜,镜中的人像与真人大小相等,我们平常用的镜子就是平面镜。另一种是凸面镜,镜中的虚像是缩小了的像,汽车驾驶室旁的反光镜就是凸面镜。还有一种是凹面镜,人与凹面镜的距离小于一倍焦距时,成为放大的虚像,显微镜的反光镜就是凹面镜。

如果平面镜和凸面镜结合,制成直立的圆柱形镜面,直立的高是平直的,而横方向的宽却是一个凸面。这时候照出来的像,高矮不变,宽窄却缩小,整个人像就成了一个瘦高条。

把三种镜子做在一块镜面上,变化就更多了。当人站在镜前,各种镜面都按各自的成像规律成像,人的不同部位分别成为放大或缩小不同倍数的像。由于镜面是连接在一起的,所成的人像也是一个整体,哈哈镜中就成了多变的畸形人像。

物体不但平动的时候有惯性,转动的时候也有惯性。比如,花样滑冰运动员在冰上作旋转动作,两腿停止用力以后,身子还能疾速地转个不停。这就是转动惯性,芭蕾舞演员也常常利用转动惯性,使身子旋转起来。

进一步观察,我们还会发现在运动的过程中,转动惯性以大小是可以改变的。花样滑冰运动员在旋转的过程中,速度可以加快,也可以放慢。运动员收拢双臀和悬着的那条腿,转动速度就加快;平伸双臀,腿也伸开,转动速度明显地慢了下来。

你知道这是什么原因吗?

平动物体惯性的大小仅与物体质量有关,质量大惯性也大,质量小惯性也小。转动物体的惯性,不但与质量的大小有关,而且与质量的分布有关,质量分布离转动轴远,惯性就大,质量分布离转动轴近,惯性就小。

花样滑冰运动员旋转的时候,两臀平伸,伸开一条腿的时候,身体的一部分就移到离转动轴比较远的地方。转动惯性增大,旋转速度就慢;收拢双臀和腿的时候,这部分质量就转移到离带动轴比较近的地方,转动惯性减小,旋转速度就明显地加快。