错位时空：与古人分享日常 第83章 四大基本力

下班后，陈勇回想起中午观众的反馈，很多人都在想陈勇提到的抗洪事件，也有一些工匠理工想了解，什么是重力坝。

陈勇看了看时间，还比较早，既然如此，那就花一点时间先讲解讲解物理学方面的一些知识吧，让他们明白什么才是真正的真理。

陈勇先解释了一下什么是重力坝：“重力坝简单来说就是由混凝土或石料修筑的，主要依靠坝体自重保持自身稳定的坝，乍一听就像是疯狂堆料的产物，但里面有很高的学问，不过现在我们先讲讲什么是重力”。

因为涉及基础力学，那牛爵爷自然是绕不开的，所以先简单的介绍了一下牛顿三大定律及相关的基础力学，很快就讲到了重力方面。

陈勇：“你们此前都知道地球是个球体，还会转，那我们为什么能站在上面不会飞出去呢，自然是因为重力，重力是万有引力的一个分力，由于地球的自转，物体在地球上所受到的重力并不完全等于万有引力，而是万有引力与向心力的合力，向心力的表现很多人都观察过，比如说甩一个被细绳系住的小球，小球会绕着圆心转，那么万有引力又是什么呢”。

“万有引力定律认为，大到宇宙天体，小到尘埃，任何物体之间都具有相互吸引力，这个力的大小与各个物体的质量成正比例，与它们之间距离的平方成反比”。

“其公式可以表述为：两个物体之间的引力（F）等于一个常数（G，称为万有引力常数）乘以两个物体质量（m1和m2）的乘积，再除以它们之间距离（r）的平方”。

“根据万有引力定律，地面上的万物都被地球这个大物体所吸引，因此它们不会随意飞离地面。例如，树上的果子在成熟后会因为受到地球的引力而掉落到地面，高处的东西如果失去支撑也会因为同样的原因往下掉。这些都是受到重力影响的表现。对于重力坝来说，由于坝体与地球之间的距离基本保持不变，且地球的质量几乎不变，根据公式可得，坝体自身质量越大，它受到的向下的力就越大，这使得坝体更加牢固地稳定在地面上”。

天幕下。

一群连秀才都考不上的自诩为读书人的家伙聚在一起，不屑地嘲讽道：“这有啥用，村中的老汉都知道的事，那磨盘当然比沙粒要更稳当，净整些玄玄乎乎的玩意”。

“说的还有模有样的，谁不知道果子会掉地上，学这些那简直是浪费时间”。

“然矣，后世真的是，为了学西方那套，还特地花时间说什么孔后人投降，不就想说我们学的东西不好吗，现在一看，这后生自己学的东西更无用”。

“就是就是，还整的一套一套的，还公式呢，笑死人了，这么简单的问题还要说这么一通”。

天幕下这种人并不少，因为他们觉得这不是应该的吗，本就这样啊。

然而也有不少人甘之如饴，仿佛被推开了一扇大门，见到了真理的冰山一角，他们疯狂的记录者陈勇的话，甚至有人在思考，这个常量是什么，公式有了，但产量值得不出来，那也是白瞎，不过很快陈勇就解答了他们的疑惑。

“这里还有个小故事，那就是那个常量G，定律虽好，要想派上实际用场，还得知道G的值。然而，这个值到底是多少，连牛顿本人都不清楚，地球上一般物体的质量太小，引力几乎为零，而宇宙里的天体又太大，难以评估其质量。于是，在万有引力定律提出后的100多年里，G值一直是个未解之谜”。

“直到一位名叫卡文迪许的科学家,设计出一个巧妙的扭秤实验。再说这个试验之前，咱们先来看看米歇尔，他在剑桥大学研究磁力时发明了一种巧妙的方法可以观察到微小的磁力变化，他将条形磁铁用一根石英丝横吊起来，再用另一块磁铁去吸引它，这时石英丝就发生扭转，记录下扭转角度，待会只需要逐渐增大施加的力来总结扭转角度与力的关系，就可以得出刚才磁力的大小”。

“基于这个实验，卡文迪许制作了一个轻便而结实的T形框架，并把这个框架倒挂在一根细丝上。如果在T形架的两端施加两个大小相等、方向相反的力，细丝就会扭转一个角度，根据T形架扭转的角度，就能测出受力的大小”。

“卡文迪许在T形架的两端各固定一个小球，再在每个小球的附近各放一个大球，因为万有引力，小球应该被吸引从而导致细丝扭转，为了测定微小的扭转角度，他还在T形架上装了一面小镜子，用一束光射向镜子，经镜子反射后的光射向远处的刻度尺，当镜子与T形架一起发生一个很小的转动时，刻度尺上的光斑会发生较大的移动。这样，万有引力的微小作用效果就被放大了”。

“现在力的大小有了，半径和质量直接测量就是了，那G值自然就算出来，根据这个实验，算出了历史上第一个万有引力常数G值——6.67×10（-11） N·m2/kg2”。

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