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[恶搞] 【空想科学研究所】《拔萝卜》到底该怎么拔才对?

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发表于 2022-1-22 19:26 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 Binary 于 2022-1-22 19:25 编辑

https://news.yahoo.co.jp/byline/yanagitarikao/20210416-00232846

大家好,我是空想科学研究所的柳田理科雄。我会对各种漫画、动画、特摄节目等,从空想科学的视角出发进行有趣的考察。那么,这次我们要研究的内容是……



新年伊始,各个学校的新生也都开始使用全新的教科书。今年的小学生会使用什么样的教材呢,让我们来调查一下小学一年级的国语教科书吧。在令和3年所采用的四种教科书中,都包含了《拔萝卜》这个故事。

记忆中笔者当年使用的课本里似乎也有这个故事。这个俄罗斯的民间童话经历了半个世纪之后仍在为我国的国语教育做着贡献,这真的是非常厉害。当然,考虑到有些人可能已经忘记了,我们这里先来简单地回顾一下这个故事。

老爷爷种下萝卜种子,最终长成了大萝卜,老爷爷想把它拔来,但是拔不动。老奶奶从老爷爷身后拽住他一起拔,但还是拔不动。小孙女也来拽住老奶奶,还是拔不动。小狗拽住小孙女,小猫拽住小狗,老鼠拽住小猫,大家一起努力,最后终于把萝卜给出来了。

这个故事向小朋友们讲述了协作的重要性,是个非常好的故事。尤其最后是由小小的老鼠的力量带来了胜利,更让人觉得非常感动。

但是,为什么萝卜会那么难拔呢?认真地考虑一下这个问题,在这个众人皆知的故事背后,还能看到非常意外的问题所在。

◆萝卜的重量相当于小汽车!

萝卜拔不出来,当然是因为它太大了。

那么,这么大的萝卜有多重呢?我们取光村图书版的教科书中的插图来进行考察,萝卜的直径大概是老爷爷身高的76%。因为老爷爷是俄罗斯人,所以我们假定他的身高是180cm,那么萝卜的直径就是137cm!

作为比较,笔者在附近的蔬菜店买了一个萝卜进行实际测量。其直径为6.2cm,重量是130g。老爷爷的萝卜直径是其22倍。如果形状相似的话,那么长宽高都会是22倍,重量就应该是0.13kg×22×22×22=1400kg,也就是1.4t!这相当于一辆小轿车的重量了。老爷爷,你把萝卜养得也太大了吧!

要把这么大的萝卜出来,需要多大的力量呢?虽说重量是1.4t,但并不是说用1.4t的力量就能拔来。因为萝卜是埋在地里的,所以将上面的土翻开也需要一定力气。

按照插图中描绘的样子,老爷爷双手抓住两片叶子,以与地面成大概20度角的方向使劲拉拽。像这样子横向拉拽的话,萝卜会以根部为中心旋转,因此相比于向正上方拔起会造成更多的土壤碎裂。笔者带着刚买的萝卜到附近的公园里进行试验,将其埋进土里,拴上风筝线和弹簧秤,使用和插图上相同的角度进行拉拽测试。

结果,当萝卜拔出来的一瞬间,弹簧秤上显示的拉力为500g。这是萝卜重量的3.85倍。因为拔出萝卜时需要粉碎的土壤与萝卜的大小成正比,因此老爷爷在拔大萝卜的时候使用的力量同样应该是萝卜重量的3.85倍的力量。也就是说,1.4t的3.85倍,即5.4t。

人类将地里埋着的东西拔出时使用的主要是腰背力量。而就日本的成年男性腰背力量而言,20~30岁的人是最强的,平均为145kg左右。而拔出这个萝卜需要其37倍的力量,也难怪会这么难拔了。

◆必须称颂他们的努力

想要拔出这样的萝卜,老爷爷他们必须非常非常的努力才行。

那么,每个人要发挥多大的力量呢?三个人和三只动物的力量我们假定与其各自体重成比例。但体重也只能是推测,姑且假定老爷爷体重是80kg,老奶奶是60kg,小孙女40kg,小狗10kg,小猫3kg,老鼠100g。

那么,按这样分配每个人各自需要使出的力量,老爷爷是2236kg,老奶奶是1678kg,小孙女是1119kg,小狗是280kg,小猫是84kg,老鼠是3kg。

看到这里你可能会觉得老鼠的3kg“好少啊”,说明你的想法已经完全被《拔萝卜》所影响了。要知道老鼠能使出3kg的力量,就意味着它已经能把猫给举起来了!

◆拔萝卜的方式有问题!

这样的计算虽然很有意思,但笔者并不是想说“萝卜大过头了”“这些人力气真大”之类的话。从插图来看,老爷爷在拔萝卜时脚还踩在萝卜上这点也很让人在意,但这些也暂时先不当成是问题吧。

从科学角度来说,最让人在意的是他们拔萝卜的方法。

从老爷爷的角度来考虑一下这个问题。抓着萝卜叶子的是老爷爷,老奶奶和后面的所有人的力气也都要通过老爷爷的胳膊传递到萝卜上。

当老奶奶抓住老爷爷的时候,老爷爷的胳膊上除了自己的2236kg力量,还要承担老奶奶的1678kg力量,合计3912kg的力量。仅仅是在这个阶段,老爷爷的胳膊所耗费的力气就已经超过他的实力了。

接下来小孙女抓住老奶奶,这样就又增加了1119kg,达到5033kg。之后再加上小狗、小猫、老鼠,最终达到5400kg。到头来,老爷爷必须负担拔萝卜时所需的全部5.4t的力量才行!

也就是说,像故事里这样“排成一列”拔萝卜的话,来帮忙的人越多,最前面的老爷爷就越辛苦。虽然有大家一起来帮忙是很让人开心,但对于老爷爷来说怕是会陷入如地狱般的痛苦吧……

因此笔者觉得,还是“大家并排”一起拔会比较好。看插图中的描绘,萝卜正好有6片叶子,这样一来每个人/动物就正好抓住一片,老奶奶及后面的小孙女和三只动物的力量就不用老爷爷的胳膊来负担了。

而且还不止是这样。当每人抓住一片叶子的时候,大家会把萝卜团团围住,朝正上方拔起。就结果而言,需要破坏的土壤的量也相应减少,拔萝卜需要的力量也会小不少。为了求出这个力,笔者再次来到公园进行实验,发现只需200g就能将萝卜朝正上方拔出。这样来计算的话,拔出这个巨大萝卜需要的力量应该是2.2t。



这样一来,按照体重重新分配的话,各自应该使出的力量是:老爷爷911kg,老奶奶684kg,小孙女456kg,小狗114kg,小猫34kg,老鼠1kg。

虽然还是令人惊异程度的怪力,但相比刚才已经轻松了不少。尤其是老爷爷,5400kg⇒911kg,降到了原来的六分之一。

《拔萝卜》强调了大家齐心合力的重要性,真的是一个非常棒的故事,对此笔者并无异议,但是用正确的方法来分担工作应该也是很重要的呢。对于这个俄罗斯童话进行认真思考,我们就能得到这样的教训。




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发表于 2022-1-22 19:38 | 显示全部楼层
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