12.降落伞漂浮原理

我们今天要做的实验非常有趣，用纸做一个横截面犹如几个手掌那么大的圆圈，在圆圈的中间区域剪出一个有几个手指那么宽的小圆。做完上边的步骤我们需要在大圆的外沿穿过小孔系上一根细线，并且确保每根线都是一样长的，然后我们就可以将所有的线头系在一起，拴上一个重量较轻的负荷（图41），这就是降落伞的所有装置了。虽然我们做的是个小型的降落伞，但我们要知道，对于那些碰到突发情况紧急跳伞的飞行员来说，这样的降落伞可是救命稻草。

图41

想要检验我们做的微型降落伞是否安全可靠，可以把它从高层建筑物的窗户上面扔出去。拴在降落伞底部的负荷会拉紧线，此时你会看到圆纸撑开了，降落伞就这么轻飘飘地朝下降落，最后安全着陆。当然这是在没有刮风的条件下完成的。而如果有风，即便是很小的风，你所做的降落伞也会被往上吹，离楼房越来越远，最后你的降落伞会降落在非常遥远的地方。

其实，你的降落伞越大，你能挂的负荷就可以更重，带有负荷的降落伞较难被风吹走，如果在风和日丽的天气里，降落伞就会缓慢地落地。

降落伞为什么能在空中保持这么长时间呢？或许聪明的你可以猜出原因，是空气阻止了它降落。如果负荷没有系在圆纸上，那么根据科学依据它应该早就落地了。圆纸将降落物体的表面面积扩大了，但是重量却几乎没有变化。物体的表面面积越大，受到空气阻碍作用的效果就越明显。

朋友们，如果你清楚了这点，你或许就会理解生活中灰尘会飘浮在空气中的原因了。有些人认为：灰尘能在空中飘浮是因为灰尘比空气轻。然而这种想法是完全错误的。

灰尘到底是什么呢？我来告诉你们，其实灰尘就是石头、金属、树木、土壤、煤等物质的非常细微的一部分。而且你要知道，这些组成灰尘的物质比空气重几百几千倍。按照科学的计算：同体积的木头是空气重量的300倍，石头是空气重量的1500倍，而铁则是空气重量的6000倍，等等。像这样的例子数不胜数。按照上边所说的，灰尘的重量并不比空气轻，它们的重量比空气重很多倍，那为什么木屑既可以漂浮在水里又可以飘浮在空气中呢？

事实上，任何物体（无论是固体还是液体）的尘埃都应该马上掉进空气里或者水里，并且应该“沉没”在里面。事实上，它们是在下落的，只不过这些物质下落的方式犹如我们做的降落伞一样。主要的问题在于，微小的物质的表面并不像它自身的体重那样快速地减小。我们可以用简单一点的方式说明，最微小的物质拥有的表面面积相对于其自身的重量要大得多。如果我们拿出一粒散弹和一颗圆形的弹头来做比较的话，我们会发现，其实圆弹头比散弹重100倍，然而散弹的表面面积却比圆弹头的小10倍。这也就说明，散弹的表面面积相对于自身的重量，要比圆弹头的表面面积大10倍。如果你仔细想象一下，散弹持续地缩小，缩小到比子弹还要轻100万倍，那么它就会变成一粒铅灰尘。然而这颗灰尘的表面面积相对于自身的重量的话，要比子弹的表面面积大1000倍。这也就说明了空气阻碍子弹的运动要比阻碍散弹的运动弱1000倍。正因为如此，它才会飘浮在空气中，我们只能勉强看到它的降落，然而如果此时有风的话，哪怕只是一阵微风，它也会被带走。