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《当物理成为修行》第三章:自行车的力矩 (第1/3页)
1992年,秋天。
林煜九岁。
那天放学,林煜远远就看到自家院门口停着一辆自行车。
一辆很旧的二八大杠。
车身的黑漆已经斑驳,露出锈迹。车把歪着,链条松松垮垮的,后座上还绑着一根褪色的绳子。
但林煜还是眼睛一亮。
他加快脚步跑回家,推开院门,看到父亲正蹲在自行车旁边,手里拿着扳手,满手油污。
“爸!“
父亲林国山抬起头,脸上难得露出笑容:“回来了?看,爸给你弄了辆车。“
“哪来的?“
“镇上张叔家的,他儿子去城里打工了,车闲着也是闲着,我花了二十块钱买过来。“父亲拍了拍车座,“以后你和你姐上学,就不用走那么远了。“
林煜围着自行车转了一圈。
他看到车把是歪的,车轮有点晃,链条都快掉下来了,车闸也不太灵。
但他的眼睛还是亮晃晃的。
因为他“看见“了。
这辆自行车虽然旧,但它的结构是完整的。
车把连着前叉,前叉连着车架,车架连着后轮,脚蹬连着齿轮,齿轮通过链条带动后轮……
整个自行车,就是一个巨大的力传递系统。
比缝纫机复杂多了。
“爸,“林煜蹲下来,指着车把,“这个为什么是歪的?“
父亲看了一眼:“前叉螺丝松了。“
“能修吗?“
“能。“父亲从工具箱里拿出扳手,“你帮爸扶着车把。“
林煜伸手扶住车把。
父亲拧螺丝的时候,林煜感觉到车把在他手里微微震动。
他“看见“了力。
父亲手上的力,通过扳手传到螺丝,螺丝被拧紧,车把和前叉之间的缝隙消失了。
但这还不是最有意思的。
最有意思的是——
当车把被扶正的时候,林煜感觉到整个车架的“平衡“变了。
原来车把歪着的时候,整辆车是倾斜的,重心偏向一边。
现在车把正了,重心回到了中间。
虽然车还是停在那里,但林煜“看见“了,有一种无形的力,在车架里重新分布,让它变得“稳定“了。
(他还不知道,这叫“力矩平衡“。)
“好了。“父亲拧紧最后一颗螺丝,拍了拍手,“试试。“
林煜推了推车把,左右转动。
很顺畅,不晃了。
“爸,你好厉害!“林煜眼睛亮晃晃的。
父亲愣了一下,脸上的笑容僵了僵,然后很快恢复了:“你爸年轻的时候,修自行车也是一把好手。“
他说这话的时候,声音里有点别的东西。
不是骄傲,而是……一种说不清的复杂情绪。
但林煜没注意到。
他的注意力全在自行车上。
“爸,链条也松了。“
“嗯,这个也得修。“父亲站起来,看着链条,“你帮我把车子架起来。“
林煜帮忙把车子侧过来,让后轮悬空。
父亲调整链条的张力,一边调一边解释:“链条太松了会掉,太紧了容易断。得找个刚刚好的松紧度。“
林煜蹲在旁边,看着父亲的手。
那双手很粗糙,指甲缝里都是油污,手背上有几道疤痕。
但这双手很灵巧。
父亲拆卸、调整、重装,每一个动作都很熟练,像做过无数次一样。
林煜突然想起,父亲在农机厂工作,每天修的就是拖拉机、收割机这些大机器。
对父亲来说,修自行车大概就像玩一样简单。
“煜儿,“父亲突然说,“你过来,爸教你。“
“啊?“林煜愣了一下。
“以后车坏了,你自己会修。“父亲把扳手递给他,“来,试试。“
林煜接过扳手,有点紧张。
扳手很重,他的手有点握不住。
“别怕,“父亲的手覆在他手上,“这里,用力。“
林煜用力拧。
螺丝很紧,他涨红了脸才拧动一点。
“对,就是这样。“父亲的声音在他耳边,“慢慢来,别急。“
那一刻,林煜感觉到父亲手上的温度。
粗糙的,有力的,可靠的。
他突然觉得,自己和父亲之间,好像有什么东西在连接。
不是语言,而是某种更深的东西。
螺丝拧好了。
父亲让林煜转动踏板,检查链条松紧。
林煜踩着踏板,看着链条在齿轮上转动。
他又“看见“了。
脚上的力,通过踏板传到前齿轮,前齿轮带动链条,链条带动后齿轮,后齿轮带动后轮。
力在传递的过程中,方向改变了,但总量没变。
(他还不知道,这叫“能量守恒“。)
而且——
他还“看见“了另一个东西。
前齿轮很大,后齿轮比较小。
所以前齿轮转一圈,后齿轮要转好几圈。
这意味着,后轮转得比踏板快。
(他还不知道,这叫“齿轮比“和“机械增速“。)
“煜儿,你在看什么?“父亲问。
林煜回过神:“我在看……链条怎么动的。“
父亲笑了:“这有什么好看的?你使劲踩,它就动;不踩,
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