右腳踩左腳能上天嗎？

右腳踩左腳能上天嗎？

“忽見馮琳右腳在左腳腳背一踏，倏然間身形又憑空拔起三丈， 這樣三起三落，終于是贊密法師先落到地面，馮琳這才跟著腳尖沾 地，登時掌聲雷動。”

這是梁羽生的武俠小說《云海玉弓緣》中的一段描寫。

小朋友如果按這段文字重復(fù)一下馮琳“右腳踩左腳”的動作，你會驚奇地發(fā)現(xiàn)，你的身形并沒有倏然間憑空拔起三丈，反而是原地不動。這是為什么呢？

是不是因為馮琳是武林高手，內(nèi)力深厚，她“右腳在左腳腳背一踏”，力量很大，而小朋友不會武功，力量太小，所以拔不起來？

跳臺階的力學(xué)分析

回答這個問題之前，我們不妨先來研究一下小朋友是怎么跳上 臺階的。你站在臺階前，雙腳用力往地面一蹬，身體就騰空而起， 跳上了臺階。臺階的高度一般在 160 毫米左右，這個高度可比三丈（《云海玉弓緣》的時代背景是清朝，當(dāng)時一丈大約是 3.1 米）小太多了。

如果你改用右腳蹬左腳，就會重復(fù)剛才的情形，原地不動，連160 毫米高的臺階也跳不上去，更別說三丈高空了。

問題在哪兒呢？你跳上臺階時，腳蹬的是地面。雖然是雙腳，但實際上你單獨用左腳或者右腳蹬地面都可以。改成右腳蹬左腳，被腳 蹬的對象從地面變成了左腳。這個改變是最關(guān)鍵的！

地面是你身體之外的物體，我們說大一點，地面是地球的一部 分。而左腳是你身體的一部分。腳蹬地面，腳給地面施加一個向下的 力。根據(jù)牛頓第三定律，作用力和反作用力大小相等，方向相反，作用在同一條直線上。地面就反過來施加給腳一個同樣大小向上的力。正是這個力推動了你的身體脫離地面，騰空而起。這個力是地面施加 給身體的“外力”。

同樣，當(dāng)你右腳蹬左腳，右腳給左腳施加一個向下的力，則左腳給右腳施加一個大小相等向上的力。這個力推動右腳向上加速，可 是右腳給左腳施加的向下的力又推動左腳向下加速。于是，右腳向上 升，左腳向下降，你的身體要一分為二、分崩離析了？

實際上，把你的身體看成一個整體（事實上也是一個整體），右腳給左腳施加的向下的力和左腳給右腳施加的向上的力都是整體內(nèi)部 的力，我們可以把它們叫作“內(nèi)力”。注意這個“內(nèi)力”跟《云海玉弓緣》里馮琳的“內(nèi)力”不是一回事。至于馮琳的“內(nèi)力”是怎么回事，得問梁羽生才知道。

從身體這個整體來看，這兩個力都作用在身體上，大小相等，方向相反，作用在同一條直線上。這兩個力就是一對平衡力。按牛頓第 一定律，在平衡力的作用下，物體仍然保持原來狀態(tài)不變。你的身體 站在地面上，原來是靜止的，那在這對平衡力的作用下，只能仍然保 持靜止，所以你就原地不動了。

馮琳為什么能憑空拔高三丈呢？

我們注意到，馮琳原本身在空中，不是站在地面上。《云海玉弓緣》是這么寫的：“轉(zhuǎn)眼間馮琳身形落下，離開地面已不到三尺了?！?/p>

小朋友們，請想一想，是因為馮琳懸在空中，所以她能“右腳踩左腳”向上飛升嗎？

不是這樣的！你會發(fā)現(xiàn)，我們前面對在地面上跳臺階的力學(xué)分析，也適用于在空中的狀態(tài)。馮琳在空中“右腳踩左腳”，對她的身體這個整體來講，仍然是施加了一對平衡力，不會改變馮琳的運動狀 態(tài)。所以，按物理世界的法則，馮琳仍然會繼續(xù)下落，直至地面。但 是，按武俠世界的法則，馮琳就可以憑空拔高三丈，因為她有驚人的 “內(nèi)力”??！

梁羽生寫的馮琳的這一武功完全違背了物理規(guī)律。如果他寫馮琳 從地面一蹦三丈高，雖然這水平足夠拿奧運跳高冠軍了，但是并不違反物理規(guī)律。只要馮琳蹬地力量夠大，是可能一蹦三丈高的。

劃重點

1.內(nèi)力和外力。內(nèi)力是物體內(nèi)部各部分之間的作用力，外力是外界施加給物體的力。

2.牛頓第三定律。物體甲對物體乙施加作用力，物體乙反過來對物體甲施加反作用力。作用力和反作用力大小相等，方向相反，作用在一條直線上。

3.牛頓第一定律。物體在不受外力或者受到平衡力作用條件下，保持原來的運動狀態(tài)不發(fā)生改變。

本文節(jié)選自《給孩子的物理啟蒙課》（祝磊 著，中國婦女出版社，2022）