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第13章 孩子们的超级工程

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巨浪有些恼火了,他一边查寻每个部件一边跟八仔说道:“嘿!真是邪门了,我们都查了好几遍也没发现什么问题。是不是我们安装组合的过程中有遗漏的地方?也不可能啊。那怎么回事呢?”

八仔一边耐心细致的查寻细微的电路,一边对巨浪说:“嗯,我也是这么认为。既然硬件没什么错,那一定是电路出现错乱了吧。我们要有耐心,咱们一点一点地找,我相信,会找到发动机为什么运行时没有动力的状况了。”

巨浪点了点头说:“嗯,是呀。好!咱们找。”

说完,他带上特殊的眼镜帮忙查寻发动机的电路版。发动机上共有十块电路版,每块电路版就是一个挡位。

一般的飞船发动机只有五个挡位。而他们的发动机却有十个挡位。这只有军事飞行器才能有的速度——动力!

孩子们经过仔细反复的测验、查看后,他们终于找到了发动机不能产生动力的原因。

发动机不能产生动力的原因是,总控制器的F点接连处有一粒金属微粒,在捣鬼。

就像压在高速路上的一块巨石,阻止了指令的传导。八仔用工具把这个捣蛋的金属微粒给清除了,然后孩子们把发动机给组装好,再次把它固定在环形轨道上,进行发动机的动力测试……:“5,4,3,2,1启动!”

孩子们一起读着。

只见,发动机运行了,发出“咛——”的声音!并慢慢地慢慢地动了。随着加速越来越快,出现一道环形光带。

再看测验显示屏,报出当前所测验的结果。

孩子们看过当前的测验结果后,非常兴奋。

因为,测验的结果正是他们所期待的动力与速度。

测试完毕后,他们就把命名为XNB ERS-2型发动机安装到小飞船上。最后,他们把电源、动能连索反应器、操作系统插件等等组件接连在一起。他们是首先完成任务的孩子。然后,这帮孩子可以下去休息一下了。

改装发动机耗时:三小时,五十八分钟。

———————————

力学的发展,从阐述最简单的物体平衡规律,到建立运动的一般规律,经历了大约二十个世纪。前人积累的大量力学知识,对后来动力学的研究工作有着重要的作用,尤其是天文学家哥白尼和开普勒的宇宙观。 17世纪初期,意大利物理学家和天文学家伽利略用实验揭示了物质的惯性原理,用物体在光滑斜面上的加速下滑实验,揭示了等加速运动规律,并认识到地面附近的重力加速度值不因物体的质量而异,它近似一个常量,进而研究了抛射运动和质点运动的普遍规律。伽利略的研究开创了为后人所普遍使用的,从实验出发又用实验验证理论结果的治学方法。

17世纪,英国大科学家牛顿和德国数学家莱布尼兹建立了的微积分学,使动力学研究进入了一个崭新的时代。牛顿在1687年出版的巨着《自然哲学的数学原理》中,明确地提出了惯性定律、质点运动定律、作用和反作用定律、力的独立作用定律。他在寻找落体运动和天体运动的原因时,发现了万有引力定律,并根据它导出了开普勒定律,验证了月球绕地球转动的向心加速度同重力加速度的关系,说明了地球上的潮汐现象,建立了十分严格而完善的力学定律体系。

动力学以牛顿第二定律为核心,这个定律指出了力、加速度、质量三者间的关系。牛顿首先引入了质量的概念,而把它和物体的重力区分开来,说明物体的重力只是地球对物体的引力。作用和反作用定律建立以后,人们开展了质点动力学的研究。

牛顿的力学工作和微积分工作是不可分的。从此,动力学就成为一门建立在实验、观察和数学分析之上的严密科学,从而奠定现代力学的基础。

17世纪荷兰科学家惠更斯通过对摆的观察,得到了地球重力加速度,建立了摆的运动方程。惠更斯又在研究锥摆时确立了离心力的概念;此外,他还提出了转动惯量的概念。

牛顿定律发表100年后,法国数学家拉格朗日建立了能应用于完整系统的拉格朗日方程。这组方程式不同于牛顿第二定律的力和加速度的形式,而是用广义坐标为自变量通过拉格朗日函数来表示的。拉格朗日体系对某些类型问题(例如小振荡理论和刚体动力学)的研究比牛顿定律更为方便。 刚体的概念是由欧拉引入的。18世纪瑞士学者欧拉把牛顿第二定律推广到刚体,他应用三个欧拉角来表示刚体绕定点的角位移,又定义转动惯量,并导得了刚体定点转动的运动微分方程。这样就完整地建立了描述具有六个自由度的刚体普遍运动方程。对于刚体来说,内力所做的功之和为零。因此,刚体动力学就成为研究一般固体运动的近似理论。

1755年欧拉又建立了理想流体的动力学方程;1758年伯努利得到关于沿流线的能量积分(称为伯努利方程);1822年纳维得到了不可压缩性流体的动力学方程;1855年法国希贡纽研究了连续介质中的激波。这样动力学就渗透到各种形态物质的领域中去了。例如,在弹性力学中,由于研究碰撞、振动、弹性波传播等问题的需要而建立了弹性动力学,它可以应用于研究地震波的传动。 19世纪英国数学家汉密尔顿用变分原理推导出汉密尔顿正则方程,此方程是以广义坐标和广义动量为变量,用汉密尔顿函数来表示的一阶方程组,其形式是对称的。用正则方程描述运动所形成的体系,称为汉密尔顿体系或汉密尔顿动力学,它是经典统计力学的基础,又是量子力学借鉴的范例。汉密尔顿体系适用于摄动理论,例如天体力学的摄动问题,并对理解复杂力学系统运动的一般性质起重要作用。

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