孫亞寧
在電影《泰坦尼克號(hào)》的結(jié)尾處,男主角杰克緊握住女主角露絲的手,囑咐她努力求生不要放棄的畫面令無(wú)數(shù)觀眾動(dòng)容。杰克將生的希望給了露絲,他讓露絲趴在一塊木板上,而自己緊握著露絲的手,全身浸泡在冰冷的海水中,直到?jīng)]有力氣掙扎。
其實(shí),如果杰克懂物理,他和露絲的結(jié)局就會(huì)截然不同。
在電影中,露絲逃生所用的木板有雙人床大小,而且很厚,這塊木板的浮力其實(shí)足以承受兩個(gè)人的重量。木板所受的浮力始終與木板垂直,在豎直方向上,浮力的分力小于重力,換句話說(shuō),在爬上木板的過(guò)程中木板傾斜是自然現(xiàn)象,這并不代表它救不了男女主角兩個(gè)人。一開始,兩個(gè)人從同一側(cè)同時(shí)往木板上爬,木板自然會(huì)傾斜。如果兩個(gè)人從兩側(cè)同時(shí)往木板上爬,是完全有可能都爬上去的。雖然露絲的力氣比杰克小,但是她穿著救生衣,爬上木板的難度可能比杰克還小一些。即使兩個(gè)人爬上木板有先有后,從而使得木板傾斜,但如果先爬上去的那個(gè)人緊緊抓住木板堅(jiān)持到另一個(gè)人爬上木板,并且兩個(gè)人調(diào)整姿勢(shì)使木板保持平衡,就會(huì)提高兩個(gè)人的生存概率,那么兩個(gè)人可能最終不會(huì)被淹死或凍死??上?,或許是杰克不懂有關(guān)浮力的物理知識(shí),也或許是杰克感覺露絲一個(gè)人在木板上安全系數(shù)更高,總之,他們錯(cuò)失了雙雙生還、攜手終生的機(jī)會(huì)。
不僅逃生需要懂得和浮力相關(guān)的物理知識(shí),“泰坦尼克號(hào)”在航行時(shí)也運(yùn)用了大量的物理知識(shí)。“泰坦尼克號(hào)”重達(dá)4.6萬(wàn)噸,是當(dāng)時(shí)世界上最大的游輪。它這么重,為什么可以漂浮在海面上?因?yàn)橛懈×?。浮力定律最先由阿基米德在公元?45年發(fā)現(xiàn),這條定律表明:物體在液體或氣體中所受的浮力,等于所排開的液體或氣體的重量。也就是說(shuō),“泰坦尼克號(hào)”要想在海上漂浮,其最大排水量至少要等于船體的自身重量。當(dāng)船的整體密度小于海水密度時(shí),船就可以浮在海面上。“泰坦尼克號(hào)”雖然重,但是它長(zhǎng)269.06米、寬28.19米、高31米,船艙內(nèi)部空間很大,其密度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于海水的密度,所以它可以漂浮在海面上。
然而,號(hào)稱永不沉沒的“泰坦尼克號(hào)”還未完成處女航,便永遠(yuǎn)地沉入了北大西洋的海底。頂級(jí)巨輪為何在撞擊冰山后會(huì)進(jìn)水乃至沉沒?首先,是因?yàn)榇砗捅较嘧?,而不是船頭,導(dǎo)致多個(gè)密封艙同時(shí)進(jìn)水,無(wú)法補(bǔ)救;其次,是因?yàn)槟亲街剡_(dá)150萬(wàn)噸,重量越大,撞擊力越大。為什么巨型冰山可以在海上漂流呢?因?yàn)楸拿芏缺群K?。正所謂“成也蕭何,敗也蕭何”,“泰坦尼克號(hào)”的輝煌和悲劇都和浮力密切相關(guān)。
(煙雨重樓摘自《青年博覽》2020年第11期,視覺中國(guó)供圖)