内容提要 你知道多年的窗户玻璃为什么会变得上薄下厚吗？你有办法使曲别针自 己勾在一起吗？你见过在水泥地上扔灯泡而不使灯泡摔破吗？ 这本书里的游戏，妙就妙在无论是谁，几乎都没法在这些游戏中取胜。 这些游戏初看很简单，似乎很容易做，但是真正做起来，往往事与愿违，办 不到。你会玩得很开心，并从回答为什么办不到中学到许多有趣的科学知识
内容提要 你知道多年的窗户玻璃为什么会变得上薄下厚吗？你有办法使曲别针自 己勾在一起吗？你见过在水泥地上扔灯泡而不使灯泡摔破吗？ 这本书里的游戏，妙就妙在无论是谁，几乎都没法在这些游戏中取胜。 这些游戏初看很简单，似乎很容易做，但是真正做起来，往往事与愿违，办 不到。你会玩得很开心，并从回答为什么办不到中学到许多有趣的科学知识
写在前面的话 这本书里的游戏，妙就妙在无论是谁，都没法在这些游戏中取胜。不信， 你可以用这本书上的实例，跟你的朋友、同学甚至大人试一试，保险你是赢 家。 试试看吧，你肯定会玩得十分开心。而且你还会懂得，在这些看来十分 普通的游戏中，包含有深刻的科学道理
写在前面的话 这本书里的游戏，妙就妙在无论是谁，都没法在这些游戏中取胜。不信， 你可以用这本书上的实例，跟你的朋友、同学甚至大人试一试，保险你是赢 家。 试试看吧，你肯定会玩得十分开心。而且你还会懂得，在这些看来十分 普通的游戏中，包含有深刻的科学道理
第一章重力的妙用 有人说，引力是一个最大的向下拉的力，这种说法对吗？不对。引力不 仅可以向下拉，也可以向两边拉，甚至可以向上拉，比如太阳对地球的吸引 力就不是向下拉。 引力是两个物体之间的相互作用力，当只有引力起作用的时候，较小的 物体被吸引向较大的物体。人们之所以认为引力的方向朝下，是因为大家早 已习惯了巨大的地球对我们身体的吸引，而这个力我们一般把它叫做重力。 重力发生作用有一个十分奇妙的方式：一个物体的所有重量似乎都集中 在一个中心点上。如果一个物体有一个支撑基座，这个物体的重心必须正好 落在基座上，否则物体就会翻倒。当物体呈规则形状时，象地球，我们很容 易找到它的重心，这个重心就是它的几何中心；小孩子玩跷跷板时，跷跷板 在它的几何中心处于平衡状态，这个几何中心就是它的重心。 但是，形状不规则的物体，如人体，它的重心和几何中心就不一定重合。 人体的重心是可以移动的，如运动员滑雪时，他就是不断地改变自身的重心 来保持身体平衡的。 本章讲的都是关于重心的游戏，请你自己试试看。 游戏一你能拾起放在你面前的一枚硬币吗？ 两腿并拢，脚跟靠墙站着，在你脚前33厘米远的地上放一枚硬币，你能 脚不动膝盖不弯拾起这枚硬币吗？ 怎么样？我想你是没法拾起这近在呎尺的硬币的。 这是什么缘故呢？当你靠墙站直时，身体的重心就在你的双腿以上，当 身体向前倾斜时，重心也就跟着向前移动。为了保持身体的平衡，你的腿必 须向前迈，否则人就会跌倒。但是游戏规则规定了不能迈腿，你只能眼睁睁 地望着唾手可得的东西而无法把它拿到手。如果你求胜心切，一定要设法拾 起这枚硬币，那就非摔个嘴啃泥不可。 游戏二你能跳起来吗？ 背靠墙，脚跟、肩膀也都贴着墙，身体不向前倾，你能跳起来吗？试试 看，为什么跳不起来呢？ 办不到的原因在下面一起谈。 游戏三身体右侧靠墙，右腿和右脸贴着墙，腿不弯曲， 你能举起左脚吗？ 要想做到以上两点，必须把身体的重心从支撑点移开。但是按游戏规定， 不跌倒是无法做游戏二的；不把墙搬开，也是没法做游戏三的。我们的身体 通常只需要经过微小的调整就能维持平衡，这个调整过程完全是自动的，我 们平时几乎觉察不到。自己做做以上两则游戏，你就会体验到身体是怎样维 持平衡的了
第一章 重力的妙用 有人说，引力是一个最大的向下拉的力，这种说法对吗？不对。引力不 仅可以向下拉，也可以向两边拉，甚至可以向上拉，比如太阳对地球的吸引 力就不是向下拉。 引力是两个物体之间的相互作用力，当只有引力起作用的时候，较小的 物体被吸引向较大的物体。人们之所以认为引力的方向朝下，是因为大家早 已习惯了巨大的地球对我们身体的吸引，而这个力我们一般把它叫做重力。 重力发生作用有一个十分奇妙的方式：一个物体的所有重量似乎都集中 在一个中心点上。如果一个物体有一个支撑基座，这个物体的重心必须正好 落在基座上，否则物体就会翻倒。当物体呈规则形状时，象地球，我们很容 易找到它的重心，这个重心就是它的几何中心；小孩子玩跷跷板时，跷跷板 在它的几何中心处于平衡状态，这个几何中心就是它的重心。 但是，形状不规则的物体，如人体，它的重心和几何中心就不一定重合。 人体的重心是可以移动的，如运动员滑雪时，他就是不断地改变自身的重心 来保持身体平衡的。 本章讲的都是关于重心的游戏，请你自己试试看。 游戏一 你能拾起放在你面前的一枚硬币吗？ 两腿并拢，脚跟靠墙站着，在你脚前 33 厘米远的地上放一枚硬币，你能 脚不动膝盖不弯拾起这枚硬币吗？ 怎么样？我想你是没法拾起这近在呎尺的硬币的。 这是什么缘故呢？当你靠墙站直时，身体的重心就在你的双腿以上，当 身体向前倾斜时，重心也就跟着向前移动。为了保持身体的平衡，你的腿必 须向前迈，否则人就会跌倒。但是游戏规则规定了不能迈腿，你只能眼睁睁 地望着唾手可得的东西而无法把它拿到手。如果你求胜心切，一定要设法拾 起这枚硬币，那就非摔个嘴啃泥不可。 游戏二 你能跳起来吗？ 背靠墙，脚跟、肩膀也都贴着墙，身体不向前倾，你能跳起来吗？试试 看，为什么跳不起来呢？ 办不到的原因在下面一起谈。 游戏三 身体右侧靠墙，右腿和右脸贴着墙，腿不弯曲， 你能举起左脚吗？ 要想做到以上两点，必须把身体的重心从支撑点移开。但是按游戏规定， 不跌倒是无法做游戏二的；不把墙搬开，也是没法做游戏三的。我们的身体 通常只需要经过微小的调整就能维持平衡，这个调整过程完全是自动的，我 们平时几乎觉察不到。自己做做以上两则游戏，你就会体验到身体是怎样维 持平衡的了
游戏四不是女的就搬不动这个凳子。 这个游戏你妈妈做得到，你爸爸却做不到。参加游戏的人每人用自己的 脚长量离墙四脚长的距离，站着，然后靠墙放一个凳子。参加游戏的人先弯 下腰，头顶贴墙，如果能把凳子举起来，就算赢了。 这个游戏男人办不到，是因为他们的脚太大了。一般来说，女人的脚比 男人的脚小，因此当一个男人离墙四脚长距离时，弯下腰他的重心会远离身 体支撑点，而一个女人在这种情况下身体重心离支撑点近得多。这样，男人 和女人相比，处于十分不利的地位，虽然男人的力气大，但还是举不起凳子 来。 注意：游戏开始前，要仔细看看参加游戏的人穿的鞋，请女子不要穿又 大又重的皮靴。最好的办法是请男人穿又大又重的靴子，请女子穿高跟鞋， 这样游戏就十拿九稳了。 游戏五抓住脚趾头，你能向前跳跃吗？ 用双手抓住脚趾头，膝盖略微弯曲，你能用这种姿势向前跳跃吗？ 你用这种姿势，可以向后跳跃，却无法向前移动半步。向后跳时，双脚 首先离地，也就是人体的支撑部分首先移动，重心使身体仍然维持平衡状态， 所以向后跳是能办得到的。但是要想向前跳，重心必须比支撑部分先移动， 而你用双手握住脚趾头，向前一跳那就非摔跟头不可。如果人体的重心不移 动而向前跳跃，腿部的肌肉必须十分强有力才能办到，这时腿部不仅要使身 体离开地面，而且在跳跃中还要支撑处于不平衡状态的身体，这是一般人很 难做到的，不信你试一试。 游戏六你能从座位上站起来吗？ 取一把不带扶手的直背椅，身体坐直，背靠椅背，双脚平放在地上，两 臂交叉放在胸前。保持这种姿势，你能从椅子上站起来吗？ 你是站不起来的。因为人坐着的时候，身体的重心就在脊椎的下方，如 果想保持上身直立而从椅子上站起来，你必须把身体重心移到小腿以上。人 从椅子上起立的那一瞬间，必须克服体重的巨大阻力才能站起来，在重心没 有前移的情况下，人的大腿肌肉没有这么大的力量做到这一点。因此，人好 比粘到椅子上一样，无法站起来。 游戏七你能用嘴衔起地上的手帕吗？ 双腿蹲下，拿一根木棒或竹棍夹在膝盖弯内，然后用胳膊肘把棍子从相 反方向夹住（如图所示)。在你面前的地上放一块手帕。身体向前倾斜，双 手着地以保持平衡，你可以用嘴把地上的手帕衔起来吗？ 当你身体向前倾斜，打算衔起地上的手帕时，身体的重心就由原来的腿 部上方向前移动，一旦移得太远，人体便会失去平衡而跌倒。如果你求胜心 切，硬要衔起手帕，就非摔个嘴啃泥不可
游戏四 不是女的就搬不动这个凳子。 这个游戏你妈妈做得到，你爸爸却做不到。参加游戏的人每人用自己的 脚长量离墙四脚长的距离，站着，然后靠墙放一个凳子。参加游戏的人先弯 下腰，头顶贴墙，如果能把凳子举起来，就算赢了。 这个游戏男人办不到，是因为他们的脚太大了。一般来说，女人的脚比 男人的脚小，因此当一个男人离墙四脚长距离时，弯下腰他的重心会远离身 体支撑点，而一个女人在这种情况下身体重心离支撑点近得多。这样，男人 和女人相比，处于十分不利的地位，虽然男人的力气大，但还是举不起凳子 来。 注意：游戏开始前，要仔细看看参加游戏的人穿的鞋，请女子不要穿又 大又重的皮靴。最好的办法是请男人穿又大又重的靴子，请女子穿高跟鞋， 这样游戏就十拿九稳了。 游戏五 抓住脚趾头，你能向前跳跃吗？ 用双手抓住脚趾头，膝盖略微弯曲，你能用这种姿势向前跳跃吗？ 你用这种姿势，可以向后跳跃，却无法向前移动半步。向后跳时，双脚 首先离地，也就是人体的支撑部分首先移动，重心使身体仍然维持平衡状态， 所以向后跳是能办得到的。但是要想向前跳，重心必须比支撑部分先移动， 而你用双手握住脚趾头，向前一跳那就非摔跟头不可。如果人体的重心不移 动而向前跳跃，腿部的肌肉必须十分强有力才能办到，这时腿部不仅要使身 体离开地面，而且在跳跃中还要支撑处于不平衡状态的身体，这是一般人很 难做到的，不信你试一试。 游戏六 你能从座位上站起来吗？ 取一把不带扶手的直背椅，身体坐直，背靠椅背，双脚平放在地上，两 臂交叉放在胸前。保持这种姿势，你能从椅子上站起来吗？ 你是站不起来的。因为人坐着的时候，身体的重心就在脊椎的下方，如 果想保持上身直立而从椅子上站起来，你必须把身体重心移到小腿以上。人 从椅子上起立的那一瞬间，必须克服体重的巨大阻力才能站起来，在重心没 有前移的情况下，人的大腿肌肉没有这么大的力量做到这一点。因此，人好 比粘到椅子上一样，无法站起来。 游戏七 你能用嘴衔起地上的手帕吗？ 双腿蹲下，拿一根木棒或竹棍夹在膝盖弯内，然后用胳膊肘把棍子从相 反方向夹住（如图所示）。在你面前的地上放一块手帕。身体向前倾斜，双 手着地以保持平衡，你可以用嘴把地上的手帕衔起来吗？ 当你身体向前倾斜，打算衔起地上的手帕时，身体的重心就由原来的腿 部上方向前移动，一旦移得太远，人体便会失去平衡而跌倒。如果你求胜心 切，硬要衔起手帕，就非摔个嘴啃泥不可
游戏八你能踮起脚吗？ 面对敞开的一扇门的门边，鼻子和腹部贴着门边，双脚各放在门的两边， 试试看，你能踮起脚吗？ 怎么？办不到吧，这是怎么回事呢？原来，要踮起脚，你必须使身体重 心向前移动，而门扇挡住了你，使你无法做到这一点。 游戏九看谁滚得快。 这场比赛有三个选手参加，每人从以下三组器材中任意挑选一样参加比 赛。 球类：玻璃弹子、轴承滚珠（实心球）等。 盘类：塑料圆盘、飞盘等。 圈类：铁环、轮胎、藤圈等。 比赛在一处斜坡上举行，可以根据器材大小选择合适的光滑斜坡。选手 们把所选的器材放在起跑线上，发令枪响后，各自松手让器材自己滚动，看 谁的器材最先到达终点，谁就赢了。 如果你不选球类的话，肯定不能取胜。因为球类比盘类滚得快，盘类又 比圈类滚得快，无论物体的大小和重量如何，都毫无例外。这个游戏说明， 物体滚动的速度与它的重心周围的重量分布有直接关系，这个重量分布又叫 做惯性矩。以上三组器材中，重心虽然都是它们的几何中心，但重量的分布 情况却不一样。一个物体的重量分布越接近它的重心，它的惯性矩越小，物 体滚动得也越快。圈类和球类或盘类相比，圈类的全部重量与重心有一段距 离，它的惯性矩最大；实心球的重量紧密地分布在重心周围，实心球的惯性 矩最小，所以球类滚得快。 滑冰运动员在旋转时就是利用上述这个原理的。开始旋转时，运动员伸 着手臂，转着转着运动员收拢了手臂，把手臂贴近身体，使身体的重量更接 近重心以减小惯性矩，这样身体旋转得就更快了。 游戏十你能拉动一本书吗？ 拿一本精装的大书（字典或杂志合订本）和一根166厘米长的绳子，把 书打开纵向放在绳子上，书脊朝上。再把绳子在书脊当中打一个结。两手分 别握住绳子的两头，使手和书至少保持50厘米的距离。 两手拉动绳子，你能把绳子拉到与打结的地方成一水平直线吗？ 不管你怎样用力，你也无法把它拉成一条直线。这是因为手臂的力量抵 消不了书的重力。当绳子垂直吊着书的时候，你所使用的阻止书往下落的力， 等于书本身的重量。但是当你的手向两边拉书时，所用的力与水平方向成一 定角度，在这种情况下，施加的力必须大于你所克服的书的重力。所用的力 与水平方向成的角度越小，所需要的力也越大，这就是你越把绳子拉到接近 水平位置，越是要花大力气的原因。绳子往往在被拉成水平位置之前，因吃 不住这么大的力而断掉。 这个游戏实际上是游戏者与书的重力之间的拔河比赛，书的重力总是赢 家，不信你试试看
游戏八 你能踮起脚吗？ 面对敞开的一扇门的门边，鼻子和腹部贴着门边，双脚各放在门的两边， 试试看，你能踮起脚吗？ 怎么？办不到吧，这是怎么回事呢？原来，要踮起脚，你必须使身体重 心向前移动，而门扇挡住了你，使你无法做到这一点。 游戏九 看谁滚得快。 这场比赛有三个选手参加，每人从以下三组器材中任意挑选一样参加比 赛。 球类：玻璃弹子、轴承滚珠（实心球）等。 盘类：塑料圆盘、飞盘等。 圈类：铁环、轮胎、藤圈等。 比赛在一处斜坡上举行，可以根据器材大小选择合适的光滑斜坡。选手 们把所选的器材放在起跑线上，发令枪响后，各自松手让器材自己滚动，看 谁的器材最先到达终点，谁就赢了。 如果你不选球类的话，肯定不能取胜。因为球类比盘类滚得快，盘类又 比圈类滚得快，无论物体的大小和重量如何，都毫无例外。这个游戏说明， 物体滚动的速度与它的重心周围的重量分布有直接关系，这个重量分布又叫 做惯性矩。以上三组器材中，重心虽然都是它们的几何中心，但重量的分布 情况却不一样。一个物体的重量分布越接近它的重心，它的惯性矩越小，物 体滚动得也越快。圈类和球类或盘类相比，圈类的全部重量与重心有一段距 离，它的惯性矩最大；实心球的重量紧密地分布在重心周围，实心球的惯性 矩最小，所以球类滚得快。 滑冰运动员在旋转时就是利用上述这个原理的。开始旋转时，运动员伸 着手臂，转着转着运动员收拢了手臂，把手臂贴近身体，使身体的重量更接 近重心以减小惯性矩，这样身体旋转得就更快了。 游戏十 你能拉动一本书吗？ 拿一本精装的大书（字典或杂志合订本）和一根 166 厘米长的绳子，把 书打开纵向放在绳子上，书脊朝上。再把绳子在书脊当中打一个结。两手分 别握住绳子的两头，使手和书至少保持 50 厘米的距离。 两手拉动绳子，你能把绳子拉到与打结的地方成一水平直线吗？ 不管你怎样用力，你也无法把它拉成一条直线。这是因为手臂的力量抵 消不了书的重力。当绳子垂直吊着书的时候，你所使用的阻止书往下落的力， 等于书本身的重量。但是当你的手向两边拉书时，所用的力与水平方向成一 定角度，在这种情况下，施加的力必须大于你所克服的书的重力。所用的力 与水平方向成的角度越小，所需要的力也越大，这就是你越把绳子拉到接近 水平位置，越是要花大力气的原因。绳子往往在被拉成水平位置之前，因吃 不住这么大的力而断掉。 这个游戏实际上是游戏者与书的重力之间的拔河比赛，书的重力总是赢 家，不信你试试看