第31章 斜面铜球实验

　　杜克不得不感叹有一个权N代的朋友，好处多多。

　　原本他就住在普通舱跟其他人挤在一起，毫无隐私空间可言，然后凯瑟琳说一句话，他就搬到了贵宾舱，一个人独享一个卧室，而且还有洗手间什么。

　　而现在，杜克说要一个实验室，凯瑟琳找船长高兹，水手马上就清空出了一个大大的仓库，拥有足够的空间去让杜克去折腾实验。

　　“实验室已经配好了，那接下来我们应该怎么办？”此时凯瑟琳已经化身为杜克的助手，穿着一身紧身衣，方便实验操作。

　　她很期待杜克接下来的实验过程。

　　杜克：“我认为，自由落体是一种最简单的变速运动，最简单的变速运动的速度应该是均匀变化的。但是，速度的变化怎样才算均匀呢?我考虑了两种可能。

　　凯瑟琳好奇：“哪两种？”

　　杜克：“一种是速度的变化对时间来说是均匀的，即经过相等的时间，速度的变化相等;另一种是速度的变化对位移来说是均匀的，即经过相等的位移，速度的变化相等。这第二种有点复杂，所以我们从第一种开始验证，我把这种运动叫做匀变速运动。”

　　重点来了。

　　“怎么验证？方法是？的”凯瑟琳那一双如同蔚蓝天空一样清澈的大眼睛，充满了的期待。

　　方法才是重点！

　　杜克叹了口气，自由落体下落的时间太短，如果在现代社会，杜克只需要一部手机，用相机的连拍模式，拍下物体自由落体的位置，就可以验证这一点。

　　可惜，现在只是落后的黑暗中世纪时期，很多方法都用不了，要直接验证自由落体是匀加速运动还有困难。

　　不过，也不是没有变通方法。

　　那就是伽利略的铜球斜面实验，这是一个物理史上十分著名的一个实验。

　　伽利略让一个铜球从阻力很小的光滑直线斜面上滚下，小球在斜面上运动的加速度要比它竖直自由落体下落时的加速度小得多，所以时间容易测量些。

　　而杜克如今所有做的，就是将这个实验过程给复制下来。

　　杜克将实验的设想告知凯瑟琳。

　　凯瑟琳当场恍然大悟：“对啊，我怎么就没想到呢？”

　　杜克知道，她之所以没想到，缺的不是基础知识，缺的就是戳穿这一层窗户纸的关键契机。

　　杜克：“现在我们就要制造一个实验道具，至少长达5米以上，同时还需要足够的光滑的滑道木板槽，以及两个足够圆的球，一个重一个轻。”

　　凯瑟琳一个响指，很自信地说道：“这个容易，船上有许许多多的超凡者，各种奇奇怪怪的职业都有，只要我们能够出一个悬赏，一定会有人能够做出这种道具的。”

　　凯瑟琳说的没错，在悬赏发出后不久，就有乘客找上门，声称可以制造出光滑的木板。

　　这是一个紫发年轻人，精英级的超凡者，具体的能力没人知道，他提供了一种奇怪的润滑油抹在木板上，就让木板的摩擦力大幅度下降，光滑到极致。

　　随后，又有一个木匠制作了一个木球，一个铁匠制作了一个铁球，尺寸一样，然后再用上润滑油，令它们足够的光滑。

　　不得不说超凡世界，有时候就是够方便。

　　四天的时间，道具准备好了。

　　8米长的光滑木板槽一根，机械钟一个，木圆球一个，铁木球一个，两个球同等直径。

　　杜克看着那个西瓜那么大的机械钟，感觉极为稀奇，这时候竟然已经有人制作出了机械钟。

　　他还想说用沙漏来计算时间的，没想到还有更加精确的机械钟。

　　凯瑟琳得意道：“这东西可是我祖父发明的，他有一次因为时间的误差，错过一次观察土星的机会，所以痛定思痛，发明了这种机械钟。”

　　难得遇到杜克不懂的，凯瑟琳就一股脑将她知道的说了出来。

　　在没有钟表以前，人类所用的计时工具叫做“日圭”或“圭表”，它利用阳光照射在物体上所投射的影子来计时。不过这种东西有一个缺点，就是只能在有阳光的白天使用，到了晚上，或是碰到阴天、雨天，便不管用了。

　　因此，有些地方的人使用特制的蜡烛、香的燃烧长度来计时。

　　随后又发明了漏，一开始是盛水的罐或壶，内壁有刻痕，底部有个小洞，让水一点一滴地漏出，然后人们便可以由水面的高低得知时间，随后演化为沙漏。

　　但是，沙漏做得越精细，费用就越高，所以只有教廷、王宫、贵族等地方使用，普通人家是无法装用的，同时，漏的准确度也不高，并不是理想的计时工具。

　　于是又有人发明了机械钟。

　　最早的机械钟叫“塔钟”，约在300年前发明成功。

　　塔钟架在高塔上，利用重锤下坠的力量带动齿轮，齿轮再带动指针走动，并用“擒纵器”控制齿轮转动的速度，以得到比较正确的时间。但是，利用重锤驱动的钟，只能高高地架在塔上，很不适用。

　　而再新一代的机械钟，就是凯瑟琳的祖父10年前发明的用弹簧驱动的钟。

　　最后这种钟不断改进，体积不断缩小，成为了眼前这个西瓜那么大的‘小型’机械钟。

　　不过，让杜克感到庆幸的是，摆钟还没发明出来，这个自己还可以染指一下。

　　“好了，我们开始干活！”

　　杜克跟凯瑟琳开始组装滑轨，很快就将实验道具给搭建了起来。

　　“开始试验！”

　　杜克拿着铁球，放在滑轨上。

　　计时！

　　滚下！

　　换球，计时，滚下。

　　一次又一次……

　　不断重复。

　　因为航海中的船都是不断晃动的，所以实验数据的误差不可避免。

　　不过，此次航程估计还有三四个月时间才到黑暗大陆，杜克、凯瑟琳有足够的时间去不断积累数据。

　　数据越多，掐掉头尾部分，那剩下的答案就会越准确。

　　做了上万次的实验，稿纸都费去了许许多多。

　　最后，基本算出了一个大概的结果。

　　。


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