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《天龙八部》第二十八回,聚贤庄的少庄主游坦之被阿紫擒住,用一根绳索拴在马后,放起了人肉风筝。
原文写道:
那契丹兵连声呼啸,拖着游坦之在院子中转了三个圈子,催马越驰越快,旁观的数十名官兵大声吆喝助威。游坦之心道:“原来他要将我在地下拖死!”额角、四肢、身体和地下的青石相撞,没一处地方不痛。
众契丹兵哄笑声中,夹着一声清脆的女子笑声。游坦之昏昏沉沉之中,隐隐听得那女子笑道:“哈哈,这人鸢子只怕放不起来!”游坦之心道:“什么是人鸢子?”
便在此时,只觉后颈中一紧,身子腾空而起,登即明白,这契丹兵纵马疾驰,竟将他拉得飞了起来,当作纸鸢般玩耍。
他全身凌空,后颈痛得失去了知觉,口鼻被风灌满,难以呼吸,但听那女子拍手笑道:“好极,好极,果真放起了人鸢子!”游坦之向声音来处瞧去,只见拍手欢笑的正是那个身穿紫衣的美貌少女。他乍见之下,胸口剧震,也不知是喜是悲,身子在空中飘飘荡荡,实在也无法思想。
如果将一只真正的风筝拖在马后,马向前奔跑,风筝跟着向前运动,空气对风筝的阻力越来越大,会有一部分阻力分解到风筝的底部,形成一个向上的浮力,当然能让风筝升空。可那游坦之是个大活人,比风筝重得多得多,怎么能飞得起来呢?
不妨对游坦之做一个受力分析。
当他被马拖着在地上滑行时,会受到五个力的影响:一是重力,二是地面的支持力,三是地面的摩擦力,四是绳索的牵引力,五是空气的阻力。
他躺在地上,马比他高,绳索被绷成一条与地面斜交的直线,所以他所受到的牵引力也是斜着向上的。这个方向倾斜的牵引力又可以分解成两个力:一个是水平向前拽的力,等于牵引力与绳索倾角余弦值的乘积;一个是竖直向上提的力,等于牵引力与绳索倾角正弦值的乘积。假定绳索与地面的夹角为30度,则水平向前拽的力是牵引力的0.87倍,竖直向上提的力是牵引力的0.5倍。再假定马的牵引力为800牛顿(马的力量实际上超过这个数值),则水平向前拽的力为700牛顿,竖直向上拽的力为400牛顿。
游坦之身材瘦小,体重应该有50公斤,受到的重力应该是490牛顿。如果绳索一直保持在紧绷状态,如果马的牵引力一直保持在800牛顿,那么竖直向上拽的分力也将一直保持在400牛顿,该力基本上已经抵消了一大半重力。但游坦之是在地面上磕磕绊绊的滑动,地面对他的摩擦力时大时小,马与他之间的绳索时松时紧,牵引力产生的分力时有时无,所以他有时全身在地面上摩擦,有时半个身子脱离地面,除非他自己施展轻功,否则无法进入“全身腾空而起”的飞行状态。
现在让马提速,以每秒10米的速度飞驰。此时绳索一直紧绷,游坦之跟着绳索以30度角倾斜向上滑行,大约会受到200牛顿的空气阻力。该阻力会在他的身体下方分解出一个100牛顿的浮力。100牛顿的空气浮力,400牛顿的牵引分力,两者相加是500牛顿,完全抵消了490牛顿的重力。好了,游坦之全身离开地面,人肉风筝终于升空。
陈凯歌执导的奇幻电影《无极》中也有放人肉风筝的桥段:张东健用一根长长的绳子拉着张柏芝飞奔,他在地上跑,张柏芝在天上飞,场景相当浪漫。
如果张东健跑得足够快,如果张柏芝的飞行高度比他矮,这个场景还是比较符合物理定律的。但是陈凯歌老师过度追求画面的美感,将张柏芝吊威亚吊得太高,竟然让她在张东健的头顶飞,而且飞行姿势与地面平行,没有一个斜向上的倾角。
张柏芝在高处,张东健在低处,起牵引作用的绳子向下倾斜,牵引力只能在张柏芝身上形成一个竖直向下的分力。张柏芝的身躯与地面平行,没有斜向上的倾角,空气阻力无法对她产生向上的浮力。通过受力分析可以得知,无论张东健跑得有多快,张柏芝都不会飞起来,只会在重力与牵引分力的共同作用下急速坠地,摔一个香消玉殒。
当然,如果张东健的奔跑速度能达到惊人的第一宇宙速度(每秒7.9公里),并且不会因为剧烈的空气摩擦而燃烧起来,那么张柏芝还是可以飞起来的。不,不是张柏芝一人飞起来,而是他们两个一起飞起来,飞到地球上空做公转运动,从此成为两颗真正的“人造”卫星。
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