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《倚天屠龙记》的物理问题  

2011-09-15 15:41:00|  分类: 《文苑》内容 |  标签: |举报 |字号 订阅

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  《倚天屠龙记》的物理问题
  
  李开周
  
  同学们好,让我们打开《倚天屠龙记》,阅读如下段落:
  塔上诸人听了都是一怔,心想此处高达十余丈,跳下去力道何等巨大,你便有千斤之力也无法接住。崆峒、昆仑各派中便有人嚷道:“千万跳不得,莫上这小子的当!他要骗咱们摔得粉身碎骨。”张无忌见烟火弥漫,已烧近众高手身边,众人若再不跳,势必尽数葬身火窟,提声叫道:“俞二伯,你待我恩重如山,难道小侄会存心相害吗?你先跳罢!”
  请同学们留意,这段话里提到了万安寺塔的高度:十余丈。“十余丈”是个约数,我们假定是10丈。一丈是10尺,10丈就是100尺。元朝营造尺比我们现在的市尺要短,那时候一尺是0.32米,所以10丈就是32米。
  塔高32米,困在塔顶的那些侠客如果真往下跳,在不考虑空气阻力而且不使用轻功的前提下——事实上他们的内力尚未恢复,根本没办法使用轻功——做的都将是位移为32米的自由落体运动。
  我们学过自由落体运动的公式,运动位移等于重力加速度乘以时间的平方再除以二(h=gt/2)。由此可知,自由落体的时间等于位移乘2除以重力加速度然后再开平方。
  现在位移已知,是32米。这个情节发生在北京,北京的重力加速度值也已知,是9.8。所以自由落体的时间等于32乘2再除以9.8的商的平方根,结果是2.55秒。
  假定跳塔时初速度为零,现在有加速度(即重力加速度9.8),有运动时间(2.55秒),可以求出侠客们落地时的瞬间速度:用9.8乘以2.55,约等于25米/秒,换成时速是90公里/小时,相当于一辆汽车挂五档并踩下油门的行进速度。换句话说,众位侠客如果从塔顶往下跳,落地时所受的冲力相当于被一辆高速行驶的汽车不踩刹车直接撞到身上,结果之惨烈可想而知。
  我们有理由相信,塔顶上的崆峒和昆仑两派当中有人深谙经典物理学,人家经过精密计算之后,科学地认识到了跳塔的危险性和结果的严重性,所以劝大家不要听张无忌的话。“千万跳不得,莫上这小子的当!他要骗咱们摔得粉身碎骨。”这句警告可不是随便说的。
  我们接着读《倚天屠龙记》:
  俞莲舟对张无忌素来信得过,虽想他武功再强,也决计接不住自己,但想与其活活烧死,还不如活活摔死,叫道:“好!我跳下来啦!”纵身一跃,从高塔上跳将下来。张无忌看得分明,待他身子离地约有五尺之时,一掌轻轻拍出,击在他的腰里。这一掌中所运,正是“乾坤大挪移”的绝顶武功,吞吐控纵之间,已将他自上向下的一股巨力拨为自左至右。俞莲舟的身子向横里直飞出去,一摔数丈,此时他功力已恢复了七八成,一个回旋,已稳稳站在地上,顺手一掌,将一名蒙古武士打得口喷鲜血。他大声叫道:“大师哥、四师弟!你们都跳下来罢!”塔上众人见俞莲舟居然安好无恙,齐声欢呼起来。
  我分析过“乾坤大挪移”的物理原理,认为那是通过延长或者缩短冲量的改变时间,来减弱或者增加冲力,但是从金庸先生的原文来看,张无忌只是用力打了一下跳塔人的腰部,使其运动轨迹从自由落体运动变成平抛运动而已。这样做,并不能使跳塔人的落地速度发生丝毫改变,因为平抛运动只是在水平方向上做匀速直线运动,在垂直方向上仍然在做自由落体运动。无论张无忌横拍的力度有多大,无论跳塔人横飞的距离有多远,其运动时间都是2.55秒,落地时的瞬间速度都是90公里/小时,最后还是活活摔死。
  金庸先生说俞莲舟横飞数丈,“居然安好无恙”,那是不符合物理学定律的,科学的描写应该是这样:
  俞莲舟的身子向横里直飞出去,一摔数丈,“啪”的一声落在地上,口喷鲜血,四肢断折。在弥留之际,他用微弱的声音断断续续地说道:“大师哥……四师弟……你们都不要……都不要跳……平抛运动改变不了落体速度……”塔上众人见俞莲舟居然活活摔死,齐声叱骂起来。
  好了,现在下课。
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