趣味物理学问答
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7.荒岛

【题目】爱迪生测验中有过这么一道题:“若你此刻处在太平洋上的一座热带小岛上,那么你如何在不用工具的前提下挪动100英尺(约30米)长、15英尺(约5米)高的岩石?”

【题解】曾经有一本研究爱迪生测验的书籍问过“岛屿上是否生长着树木”这个问题,然而这个问题并没什么实际意义,这块山岩并不需要借助树木,仅仅需要轻轻地推它一下即可。为了解答这一问题,现在就来计算一下。

假设岩石密度为3,它的质量为3t,那么体积就是1m3。100英尺换算后约为30m,15英尺换算后约为5m,得出此块岩石的厚度仅为:

即7mm。也就是说,在这岛上有一块7mm厚的薄岩石。

图4 推翻爱迪生墙

若此岩石没有埋在土里很深的地面,稍微用力去推或者用肩膀顶一下,都会使这面薄岩石倒下。如图4,设此力大小为x,则此力向量为Ax,力的作用点为肩膀高度1.5m。若此力x令岩石绕O翻转,则其力矩:

Mx=1.5x

岩石重力P施加在岩石重心C,其作用在O点的力矩为:

MP=P×m=3000×0.0035=10.5

取刚好可以推动掩饰的那个时刻:

1.5x=10.5

解得:

x=7kg

当一个人施加的力超过7kg时,此岩石便会被推倒。

这种岩石根本无法在自然中垂直立起,一个很微弱的外力就足以使它倾倒:压强为1.5kg/m2的风即可。更加微弱的(压强1kg/m2)风施加的压力也有150kg。