詹姆斯·卡卡里奧斯
美國影片《超凡蜘蛛俠》里有這樣的場景:蜘蛛俠借助蛛絲從一棟樓蕩到另一棟樓,穿行在高樓之間。蛛絲真的這么結實?
其實,蜘蛛俠的擺蕩路徑是弧形,而不是直線形的。蛛絲發(fā)揮了兩種作用,即提供了兩種力:第一,承擔蜘蛛俠體重的力;第二,讓他沿著弧形軌跡運動的力。在蜘蛛俠沿弧形軌跡擺蕩的過程中,蛛絲的拉力產生加速度,月球圍繞地球轉動時也產生了一個加速度,兩者共同作用,把直線運動變成了曲線運動。
蜘蛛俠擺蕩得越快,向心加速度就越大。如果蜘蛛俠用長度為200英尺的蛛絲以50英里/小時的速度擺蕩,在公制計量法下蜘蛛俠的質量大約是73千克,他的重量就是160磅力;而為了讓直線運動軌跡變成圓周運動軌跡,蛛絲還需要額外提供135磅的力。因此,蛛絲的總拉力接近300磅力,如果蜘蛛俠在擺蕩的過程中還帶著其他人,這個力會更大。一根細線能承受300磅力或者更大的力嗎?如果是真正的蛛絲,那是沒問題的,蛛絲每磅的強度是鋼筋的5倍,而且比尼龍繩的彈性還要強。蛛絲的這種特性源自上千根十億分之幾米粗的堅韌纖維,其間散布的充滿液體的導管能夠分散整根蛛絲的張力。
真正的蜘蛛絲能承受超過每平方厘米20000磅力的壓強。也就是說,一條直徑為1厘米的蛛絲繩截面最多能承受10噸的質量。即使直徑只有1/4英寸的蛛絲繩,也可以承受6000磅力的重量,遠遠超過我們估計的300磅力的數(shù)值。
(摘自《今晚報》)