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武侠物理:大侠的功率

(2009-09-02 09:15:26)
分类: 世说新语·非荒诞

同学们好,这节课我们来做几道题。

第一题:金庸先生武侠名著《射雕英雄传》里有位灵智上人,这位大和尚内力惊人,别人给他端盆水让他洗手,他把手放在盆里不拿出来,一炷香后,盆里的水竟然被他的内力烧得沸腾起来!设那盆水重2000克,初始水温为4度,已知灵智上人把手放在水盆里的时间是10分钟,试求灵智上人的功率。

这道题其实不难做。我们知道,功率就是做功的效率,它的常见单位是瓦,1瓦等于在1秒钟之内产生1焦耳的能量。

我们还知道,每4.2焦耳约等于1卡,1卡就是把1克水加热1度所需的能量。

那么好,灵智上人把2000克水从4度加热到100度,在不考虑能量损耗的前提下,总共需要192000卡的能量,换算成焦耳,是806400焦耳。

在10分钟(即600秒)之内,灵智上人用内力发出了806400焦耳的能量,拿806400焦耳除以600秒,等于1344瓦。这就是灵智上人的功率。

答:灵智上人的功率是1344瓦。

市面上一个普通的“热得快”,功率在800瓦到1500瓦之间,烧开一壶水的时间也是大约10分钟,所以灵智上人的功率跟一只“热得快”不相伯仲。

在《射雕英雄传》里,灵智上人没有绰号,我们现在给他起个绰号,就叫“热得快大师”。

第二题:武当派轻功一流,武当七侠之第五侠“银钩铁划”张翠山使出梯云纵,一下子可以窜到两丈高。设张翠山体重60千克,以梯云纵功夫完成上窜的时间是1秒,试求张翠山的功率。

请同学们回忆一下我们学过的热力学知识:1焦耳等于把1牛顿的物体在力的方向上移动1米所需的能量。

张翠山体重60千克(即588牛顿),在1秒之内上窜两丈(即6米),拿6米乘以588牛顿,等于3528焦耳,这就是张翠山上跳过程中所需的能量。拿这个能量除以1秒,得数是3528瓦,这就是张翠山的功率。

答:张翠山的功率是3528瓦。

这个功率接近于一个大功率电磁炉。

第三道题是关于吸血蝙蝠韦一笑的。《倚天屠龙记》中说,韦一笑轻功最强,能在瞬息之内奔出百米之远。设韦一笑体重50千克(490牛顿),完成百米冲刺的时间是1秒,在不考虑能量损耗的前提下,试求韦一笑的功率。

跟前面那道题一样,我们先求出韦一笑跑完100米所需的能量:拿100米乘以490牛顿,结果是49000焦耳。再拿能量除以时间,结果是49000瓦,即49千瓦。

1千瓦等于1.36马力(公制马力),所以韦一笑的功率是67马力。

答:韦一笑的功率是67匹。

据说,奇瑞公司出产的超级烂车QQ61.1的马力也是67匹,看来韦一笑的功率相当于一辆QQ。

有分教:

灵智本是热得快,翠山不让电磁炉。

更喜奇瑞推新品,马力等于一蝙蝠。

——唐诗一首。

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