关公奋然上马,倒提青龙刀,跑下山来,凤目圆睁,蚕眉直竖,直冲彼阵。
河北军如波开浪裂,关公径奔颜良。
颜良正在麾盖下,见关公冲来,方欲问时,关公赤
兔马快,早已跑到面前;颜良措手不及,被云长手起一刀,刺于马下。
许多网友拿关羽马快说事,现在就从物理学角度阐述一下。
青龙偃月刀,是关羽成名的武器演义描写有八十二斤,也就是41KG。
赤兔马,腾踏过血染江山万里赤土的良驹,三国速度第一。
日行千里之说,日行千里
就算12个小时跑了500公里(这个是保守估计)
那么我们得出赤兔马平均速度,还不是冲刺速度
500*1000=500000m
12*60*60=43200(秒)
500000/43200约等于11.57,不按四舍五入来就当11好了
由此我们得出赤兔马平均速度为:11m/s
那么我们根据动量守恒有关公式进行计算,求出冲击力
冲击力也就是所说的动量Ft=mv(11m/s时) 由于记载不全,假设关羽和颜良的质量相同,关羽的青龙偃月刀以mv的动量撞击颜良时, 刨除摩擦力干扰角动量问题那么
瞬间冲量mv=2mV V=1/2v 既11m/s F=mv/t t=2T V=1/2v 颜良受力F=mv/t
我们再假设瞬间刺入颜良时间为1秒(其实时间应该更短)
我们得出冲量约等于451公斤
假设赤兔的短程冲刺速度快一倍达到:20m/s
根据牛顿第二定律:
我们得出:关羽的臂力为205个牛顿,则青龙刀加速度为15,关羽挥刀1秒时遇上颜良。
这时候青龙刀速度为20+15*1=35M/S
代入公式计算动量约为1350KG
于是乎1350KG作用于颜良身上,
书上描写颜良是被:刺于马下,我们对刺可理解为青龙偃月刀垂直作用在颜良身上形成
压力,力可以使物体产生形变。
P=F/S
假设青龙偃月刀接触颜良时面积计算:0.15CM*0.005CM=0.00075平方米
得出压力为:18000Pa
那么大的压力肯定刺进去了,所以罗贯中这里用刺是相当准确的.
我国古代文学名著《三国演义》的第四十九回“七星坛诸葛祭风,三江口周瑜纵火”,对这一现象也有一段颇精彩的描述。
孔明“借”得东风后,周瑜急唤帐前护军校尉丁奉、
徐盛二将各带一百人,分水陆两路追杀孔明。
遥望前船不远……徐盛见前船无篷,只顾赶去。
看看至近,赵云拈弓搭箭……箭到处,射断徐盛船上篷索。
那篷堕落下水,其船便横。
赵云却教自己船上拽起满帆,乘顺风而去,其船如飞,追之不及。
这段话描写了一条在湍
急的河流中,帆落下后,失去风力推动而不能行驶的小船只好横在河面上这一自然现象。
为什么在河中荡漾的小船总是横在河面上呢?因为小船要处于一个平衡的位置,这是一个
流体运动中物体的稳定性问题。
先看一般物体在静力作用下平衡的力学原理。
例如,直立
在桌子上的一根细杆,处于不稳定的平衡位置,当它受到些微扰动后,重力形成的力矩将
使它偏离平衡位置;而细杆悬挂时平衡是稳定的,当它受到扰动后,重力形成的力矩会使
之恢复平衡位置。
对运动流体中物体平衡稳定性的精确分析,计算其产生的合力和合力矩
比较复杂。
经过许多力学家的持续努力,直到19世纪末、20世纪初才得到解决。
我国力
学家用近代流体力学来精确分析韦应物等人所观察到的现象,将小船简化成一个细长椭圆
柱体,研究理想不可压缩流体绕椭圆柱体的二维流动问题,计算出流体对椭圆柱体的作用
力和力矩,找到了其稳定的相对平衡位置。
为检验分析是否正确,力学家又在天津大学的
流体力学实验室回流式水槽中进行了实验。
实验模型是一只椭圆柱体小木船,长轴10厘米,短轴5厘米,高2.5厘米。
实验中的水流速度采用激光测速仪(LDV)测速,流动显示采用
氢气泡法显示,实验过程用摄像机进行记录。
开启水泵使水流动,可以看到小木船横在水
面上,这时椭圆柱体的长轴与水流方向垂直;用外力改变小木船与水流方向的夹角,然后
撤去外力,小木船又重新横在水面上;用外力使小木船与水流方向平行,撤去外力后,小
木船在这个位置上出现短暂平衡后,又横在水面上。
改变水流的速度,重复以上实验,都
可以说明长轴与水流方向平行是不稳定的平衡位置,长轴与水流方向相垂直时是稳定的平
衡位置。
关于小船平衡稳定性的分析,对航行中的小船也是适用的。
一个不善于划船的生手,总是难以使小船笔直航行,船往往会在水里打转转。
曹操带一班文武在码头见印度象,突发奇想,想称称此象重量。
命文武献策,司马懿
经刻苦思索后,得出如下方法:听闻刘玄德老家有大树,可砍掉做秤杆,又办了差,又破
了刘备的风水,可谓两全。
将杆悬于庙堂大梁上,命许褚,夏侯兄弟等一干生猛海鲜用蛮
力将印度象做一个位移,即练了兵又节约搬运人手,两全!可预见此时秤砣不好挂,因太高,故需搭架若干,选同重美女做砝码,置于高台,逐一跳下,即秤了大象众人又饱了眼福,两全!!曹操怒,命乱棒打出,不得重用。
许褚在一旁突生一计,大喝:“何必如此
劳烦,不消一个时辰,我将象大卸八块,逐一秤之,岂不妙哉?”,曹操大怒,虎痴真白
痴也,吾自愧不如。
此时只见曹冲跨下赤兔学步车,手持狼牙玉米棒冲至许褚面前当头一棒,曹操喝斥,乳臭小儿不得无理,曹冲对曹操耳语,如此如此,这般这般,用大船秤之。
盘古哪!中国浮力原理从此诞生了!曹冲秤象无疑是古代中国重大物理学事件之一,之所
以将其提到大事件的高度是因为国人终于有了证据表明我们是如何精通浮力原理,如何如
何地比阿基米德强,云云。
我有点不明,应用层和理论层怎么样比呢?根本不是一个档次
的事。
草船借箭:一面中箭太多后,船难以平衡,容易翻,即使没翻,草人也是不
能垂直站立,另外一面就难背箭射中,草船借箭只是故事而已,操作性差.
原文说:两个在马上夺枪,许褚力大,一声响,扭(绝、撅)断枪杆……
首先,要说的是枪杆断裂只能说明二人力气一样大;其次,枪杆断的时候,有明显的“一声响”,说明枪杆并非金属材质,只能是木质的了。
金属有一定的韧性和延展性能,所以在许出故意折枪的时候,首先是弹性形变,然后超过极限,发生非弹性形变,如果是金属,则会有延展性,先折弯,再变细,最后断裂,不会发出明显声响,除非
木质,没有延展性,非弹性形变时,猝然折断,所以才有明显的声响.可能有人急了,
要说金属也不一定像现在的那样延展性很好,说不定也会猝然折断。
呵呵,其实我
也不否认这个说法,但是有一点才是最关键的:两人在“马上”夺枪!两匹马的力气
能不能足以扭断金属材质的枪杆?并且这个枪杆的硬度较高(延展性差的话硬度比较高)。
许褚的力气是很大的,他能把两头牛拉着尾巴倒走,可是他现在骑在马上,力
气再大有什么用?只能把两匹马累倒,拉到一起而已,怎么可能把枪杆搞断呢?分析
到这里,又可以看出写小说的人自然常识的局限性了。
如果真是小说所描写的那样,
则可以得出三个结论:
1、许褚夺枪时真正使出的力气还没有一匹马的力气大;
2、许褚同志是故意把枪杆折断的;
3、马超的枪杆是木质的。