房間裏。
“開始實驗!”
杜克深吸一口氣。
這可是牛頓第二定律,太過重要,所以不得不凝神以待。
首先,杜克用天平測出小車的質量M1(大)和小桶的質量m2(小),把數值記錄下來。然後把實驗器材安裝好,長木板一端的滑輪頂部位置,更小車的高度一致,然後對光滑木板進行摩擦力平衡,也就是在長木板的不帶滑輪的一端下麵墊上一塊薄木板,反複移動其位置,直至不掛沙桶的小車剛好在斜麵上保持勻速直線運動為止。
然後,開始第一輪實驗,將小桶通過細繩係在小車上,打開使小車運動,用紙帶記錄小車的運動情況,取下紙帶,並在紙帶上標上序號No·1。
開始第二輪實驗,保持小車的M1(大)質量不變,改變沙桶中的沙的多少,也就是改變m2(小),重複前麵步驟,記錄紙帶時間數據。
第四輪、第五輪、第六輪……第十輪。多次實驗,以改變實驗數據的精確性。
這十輪實驗,是為了探究a與F的關係。
再換一種實驗,保持沙桶及沙的質量不變,改變小車的質量(在小車上
增減砝碼),重複上述步驟,共十輪。
這十輪,是為了探究a與M1(大)的關係。
……
一個小時後,杜克基本把所有數據都弄完,算好,公式推導了出來。
“真是可惜,坐標係現在還沒發明出來,沒有坐標係,這公式就沒那麼直觀了。”
“不過,也足夠了。”
杜克開始寫論文。
首先,定義:力!
什麼是力?
力的大小是什麼?
牛頓第二定律是杜克在初中地時候學的,當時公式寫的是a=F/m(並不是f=ma);即取的比例係數為最基本的自然數:1;
嚴格來說,牛頓第二定律的表達式是:a=k*(F/m)(k為一個常數);
以牛頓當時的條件,沒辦法給“力的大小”做一個具體的界定,最後用的是一升水的力(指的是一千克的重力)、兩升水的力來定性地做描述。這也是為什麼水的密度恰好是1的原因。
在得到a=k*(F/m)公式後,物理學家們就人為取k=1,這樣便從F=k*ma=ma中得到了力的單位:
力的單位:千克*米/二次方秒。
搞完力單位,可以開始真正的論文描述了。
將實驗過程描述了一遍,然後開始推導公式,探討f,m,a之間的關係,最後推導出f=ma。
因為早有準備,所有細節爛熟於心,所以論文的撰寫速度非常快。
最後做出第二運動定律的結論:
表述:在加速度和質量一定的情況下,物體加速度的大小跟作用力成正比,跟物體的質量成反比,且與物體質量的倒數成正比。加速度的方向跟作用力的方向相同。
……
……
一天後,論文完成。
這一刻,杜克有點激動,這可是第二運動定律,不知道奧術力量會反饋什麼樣的技能。
“找誰閱讀論文好呢?”
“算了,還是凱瑟琳吧,畢竟奧術小城自己沒有熟人,而且這第二運動定律太過重要,還是盡量保密才行。”
整理拆掉了實驗道具之後,杜克拿著論文去找凱瑟琳。