2010年11月14日星期日

猫猫会轻功吗?

小猫猫是很灵活的,他们的动作很轻灵,很协调,又擅长于攀缘,整天上窜下跳的,真有“飞檐走壁”的武林高手风范。因此,小家伙跟我说,猫猫们是会轻功的!一米高左右的书桌,我看小老虎嗖的一声就能一跃而上,近两米宽的距离她能一掠而过,她天天在家里“空中飞猫”,于是我觉得,也许猫猫们真的会轻功!

成为一个轻功高手可是我年轻时的梦想之一啊!于是我想以小老虎为师,于是,我观察她的动作,看她如何协调身体,看她如何上跃,看她如何在空中摆尾巴…哈哈,很快我就能练成绝世神功了!

有了这绝世轻功,到哪玩我都不用买门票啦!
有了这绝世轻功,就再也不用怕电梯故障了,再多的楼层也能一掠而上,我再也不坐电梯啦!
有了这绝世轻功,我再也不走路了,也不坐公交,也不打的,也不坐地铁,我直接蹦,从一辆车的车顶蹦到一另一辆车的车顶,从车顶蹦到房顶,从房顶蹦到车顶,我就一路这么蹦着,想到哪就到哪,再也不用怕堵车啦!

要不,我直接踩树梢上,沿着马路,就那么一棵树一棵树地踏过去!
要不,我御风而行,我站在风头上,乘着风在太平洋的上空来回逛,从东海岸飞到西海岸,从西海岸飞到东海岸,我来去自如!

人列子御风而行,十五天才返回来,算什么呀,我骑着环太平洋暖流环游全球,想什么时候回来,就什么时候回来,我破记录啦!人达摩一苇渡江,乘一小破船晃啊晃的就来了,现在,我用一根小树枝就可以了,没有小树枝小芦苇条也行,我屹立在小芦苇条上,好象泰山屹立在地球上,啊不,象珠穆朗玛峰屹立在亚欧板块和印度板块间,什么样的风浪我没见过啊,什么样的风浪我怕啊,我乘风破浪,直挂云帆济沧海去啦!

到了沧海,我凌波微步,我踏着水的皮悠悠闲闲地晃荡,太平洋海啸来了,浪头卷得比天都峰还高,我当它是小水花,我一边吟着洛神赋,一边轻轻松松的,从从容容的,瞻之在前,忽焉在后,优哉优哉地的,胜似闲庭信步!

累了,我就御六气之变,乘天地之正,绝云气,负青天,无凭无依,逍遥游乎无穷! HIA HIA HIA HIA~~~~

然而,可惜的是…

可惜的是…

小老虎,这该死的小老虎,她..她..她不会轻功,这天杀的小老虎,她其实不会轻功…她是个江湖大骗子!!

你看她一蹦一米来高,高吗?我也能蹦上去啊。你看她一跳两米来远,远吗?我跳得也很轻松啊。你说她动作轻灵,轻灵吗?把我的体重缩水到几十分之一,我动作也不会沉重啊。

更重要的是…

更重要的是,简单的力学估计告诉我,身材差不多匀称,动作差不多协调的人和猫,他们瞬时上蹦所能达的高度,是差不多的,瞬时远跳所能致的距离也相仿佛。换句话说,如果骨头和血肉所占身体分量相当,并且身手都不太笨的话,猫猫和人的瞬时蹦跳能力,是相当的。假设把人缩小到猫猫那么大,体重减少到和猫猫差不多,同样的力学估计告诉我们,我们能蹦的高度,能跳的距离,都不会有多少改动。换句话说,也就是还和猫猫们相当。当然,这里面还隐藏了一些其它假设,就不细说了,总之,这些假设都还算比较合理,至少没有太离谱,对于大致估计来说,这就够了!

所以,小老虎肯定不会轻功,我的轻功高手梦又一次破灭了,被我亲手扼杀在了摇篮之中!

值得说明一下的是,猫猫不会轻功并不意味着猫猫能安然下跳的高度和人一样,并不意味着从衣柜顶上摔下来时猫猫们会摔成骨折,事实上他们摔下来,掸掸腿,基本象没事儿猫似的,而人如果从同样的高度摔下来则十之八九要骨折。

人们也许会认为这是因为猫尾巴帮猫猫们平衡了身体。当然,尾巴肯定帮助了猫猫们,使之能四脚着地,要知道猫猫那么小的东西从高处掉下来,身体很容易在空中翻个的。没有尾巴调节的话,搞不好就会以头呛地,摔成个脑震荡。可是,就算同样以脚着地,人从衣柜顶上摔下来还不是很容易震成骨折,所以,尾巴不是猫猫比人耐摔的主要原因。

主要的原因,还在力学上,同样高度摔下来,猫猫腿骨横截面单位面积上所受的冲力要比人所受到的小很多,粗略估计,可能是人的几分之一到十几分之一,所以,假若两者“骨质”差别不太大的话(你当然不能搞一缺钙的,骨质疏松的猫来比),猫猫们要远比人耐摔得多!为什么这么说呢?因为,“骨质”相当,则每单位截面上能够耐得住的冲力也相当,太大的冲力会折断骨头,我觉得直觉上这一点相当自然。

你可能想进一步搞清楚,“骨质”在这里到底是什么意思?“骨质”相当又是什么意思?“骨质”,当然,它首先正比于骨头的硬度,这和通常骨质的意思差不多。此外,这里的“骨质”还正比于骨头截面积与长度平方之比值。为什么是长度平方?因为长度平方后才有面积单位,这样才能消去截面积的单位,使得“骨质”和硬度单位相同,这样一来,这里的“骨质”就是一个与通常骨质硬度类似的量!

总之,“骨质”正比于截面积与长度平方之比。不是吗?越长的棍子越容易折断,越粗的棍子则越结实,折一根筷子易,折一捆筷子难,这些不都是通常的经验吗?猫猫的“骨质”和人的相当,这意思是说,这两者的骨头差不多硬,骨头截面积与长度平方之比相仿。为什么人的骨头截面积与长度平方之比会和猫的相仿呢?这是因为,相比的两项,分子和分母,被放大了相同的倍数,从而比值能够保持不变。这些是实际的情况吗?我觉得大概是的。你观察过鸡腿骨,狗腿骨,猪腿骨吗?你去看看,看过之后,你可能就会同意我的说法了!

这就是全部,它说,折断一根骨头,或者折断一根木棍,所需要加在每单位截面积上的力正比于硬度与截面积和长度平方比的乘积!写成公式就是:
(每单位截面积上所需的折断力)=(某个与截面形状相关的不带单位的数)times(硬度)times(截面积/长度平方)
学过普通物理的人可能知道,我说的大体上就是弹性力学中所谓的欧拉力(也许表达的方式有些不同),这里所谓的硬度就是那个被称之为Young’s Modulus的东西!

基本上,“越轻越小的东西越耐摔”,因为,首先,正如我们刚刚了解了的,每单位截面积上所需的折断力,在成倍放大和缩小物体时,基本是一个常数。其次,单位截面积上受到的冲击力随着物体成倍的缩小而随之成倍减少——这一点当然不是上面公式告诉我们的,但其实也很简单,因为,摔下来时受到的冲击力正比于重量,重量正比于体积,因此,粗略说来,单位截面积上受到的冲击力就正比于物体的高度——你想想,体积=截面积 times 高度。综合这两条,我们就能得出结论说,“越轻越小的东西越耐摔”,巨人国的人没有普通人耐摔,普通人不如小人国的人耐摔,也不如猫猫耐摔,而猫猫则不如老鼠耐摔,而更为耐摔的,也许就是苍蝇,蚊子,小咬之类的东西,抓一只来,揪去它们的翅膀,摔下去,使劲摔下去,从高楼大厦顶上使劲摔落地面,估计也还是安然无恙!蚊子会摔骨折吗?会摔成糨糊吗?反正我没见过!

当然,苍蝇,蚊子,小咬是没有骨头的,至少它们“骨头”的硬度不一样,很容易就能捏它们个稀巴烂。另外,真要去摔这些小东西的话,空气阻力就不能不考虑。事实上,空气阻力救了它们的命,使它们轻飘飘地飘荡而下!

如果你非要找一个小东西来摔,那你不妨找颗小石子,当然它的硬度可能比骨头低(比肉高),但也足以说明问题了!你拿颗小石子,爬到十楼顶上,摔下去,摔下去,狠狠的摔下去,小石头会破吗?恐怕没有那么容易!

(每单位截面积上所需的折断力)=(某个不带单位的数)X (硬度)X(截面积/长度平方),这公式能告诉我们很多东西!它告诉我们:建房子的时候,墙筑得太高则易被压垮;二楼堆放的东西过重则容易压垮横梁或则立柱——不是有大雪压垮房屋的事吗?

Young’s Modulus这个东西,其实还有一些好玩的,比如,拉伸和挤压一个东西比拧坏它或者比扭坏它往往要困难!这里涉及到两个不同的Young’s Modulus。正是因为这两个Modulus的不同,使得地震的时候,人们总是先感觉到上下颠簸,然后才感觉到左右摇晃(小的地震中,上下颠簸其实常常感觉不到)!扯得太远了,我不仔细解释这个问题了哈!

现在回到猫猫不会轻功上来。我们能因为猫猫不会轻功,就打死他们吗?当然不行!能因为猫猫不会轻功就说轻功这东西子虚乌有吗?也不行!其实,力学上看,不太夸张的轻功还是很可能的。我相信,通过训练弹跳力,锻炼身体的协调性,锻炼平衡感,再加以合适的起跳协助运动,以及合适的起跳方式,跳个丈把高还是很可能的!至于什么半空中左脚尖点一下右脚面,右脚尖再点一下左脚面,不断上升,所谓的“纵云梯”,这就比较夸张了!纯属于小说家的想象。

猫猫不会轻功,这没有什么!我因此而不能逍遥游乎无穷,这也不是大问题! 因为,虽然自由自在的翱翔很令人神往,地面上的事情也同样让人感觉有趣!

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