你知道为什么直升机有两个螺旋桨吗？
直升机同其他飞机形状不同，工作原理也不同，在直升机顶部有一个大螺旋桨，尾部还有一个小螺旋桨。直升机的两个螺旋桨有什么作用呢？
飞机要离开地面，在天空中飞翔，必须有一个向上的力托起机身。通常，飞机是靠空气作用在机身两侧的双翼（俗称翅膀）上的升力升到天空。但是，直升机却没有飞机通常必须有的双翼，那么，它是怎样飞起来的呢？原来，直升机能飞上天的奥秘在它顶部上的螺旋桨，即旋翼。
当旋翼高速旋转时，推动空气向下运动，空气产生的反作用力作用于螺旋桨叶片上，当这个反作用力大于直升机的重力时，就能使直升机垂直离开地面飞起来。调整螺旋桨的角度，使螺旋桨有一个倾角，空气作用在螺旋桨上的升力就斜向前上方，此时除了向上的力外，还有一部分分力使飞机向前飞行。如果升力与重力相同，直升机就能悬在空中不动。
那么，装在直升机尾部的小螺旋桨有什么用处呢？当直升机顶部的螺旋桨高速旋转时，与转轴相连的发动机（包括整个机身）将作与螺旋桨旋转方向相反的转动，这样会造成机身的反向旋转摆动，机身的不断旋转摆动对直升机的稳定产生不良影响，并会造成坠机事故。
为了消除机身的反向旋转，设计师们在直升机尾部加了一个竖直旋转的螺旋桨（尾翼）。高速旋转的东西有一个特性，就是它能产生一个阻止整个机身旋转的力矩，保持转轴方向不变，像旋转的陀螺一样保持稳定。
尾翼产生的力矩与旋翼旋转时气流的反作用力矩的方向相反，由于力矩是力和力臂的乘积，所以，尾翼虽小，但由于直升机机尾很长，即力臂较长，可以产生一个与旋翼产生的反作用力矩数值相等的力矩，这样就能够防止机身晃动。在直升机要转弯时，尾翼还可以帮助直升机调节机身方向。所以，直升机上的两个螺旋桨各有作用，缺一不可。
直升机具有很强的灵活机动性，它不像普通飞机那样需要专门机场和很长的跑道，直升机可以直上直下，也可以随时悬停在空中。因此，在军事、空中摄影、抢险救援等方面，直升机可以发挥很大的作用。
为什么杂技演员在表演顶坛子时不会受伤？
在杂技表演中，有一种表演会使人感到迷惑不解：演员将一个大的坛子扔到空中，然后用头稳稳地接住。一定会想，那么重的坛子砸在头上，为什么不会将演员的脑袋砸破？要知道，在平时，如果将一个小得多的东西砸在人头上，也会造成伤害。可是，表演完毕，演员却是毫发无损。这是为什么呢？
当我们要接住一个从上面落下来的物体时，不但要受到物体本身的重力作用，还要承受一个冲力的作用。
冲力的大小跟物体的轻重和速度有关，还与我们使它停止的时间长短有关。动量原理告诉我们，物体重、速度大和停得快，都会使冲力加大；相反，如果有办法使物体慢慢停下来，就能减小冲力。如果演员站立不动，或者迎向下落的坛子，由于坛子与头之间的相对运动，前者相对速度等于坛子下落的速度，后者相对速度是坛子下落的速度加上人头部向上移动的速度，这样，坛子就会对头产生较大的冲击力，而后者相对速度更大，冲击的力量也更大。在这两种情况下，都会对演员的头部造成害。
不知你是否注意到，当坛子下落时，演员会做出一个下蹲的动作，这样，他的头随着坛子的下落方向也向下运动，坛子与头是在做同向运动，二者的相对速度减小到很小，甚至接近于零，因而当坛子落到头上时，就不会对头部造成很大的冲击，演员也就不会受伤了。类似的情况还有很多，如跳高运动员下落时要垫海绵垫，跳远运动员要落在沙坑中都是为了增加接触时间从而减少冲力以保护运动员的安全。
当然，杂技演员能够做到不受伤，需要通过长时间刻苦的练习来积累经验，而且在表演时要集中精力，否则，任何一点的疏忽都有可能造成伤害。
在花样滑冰或跳水比赛中做旋转动作时，为什么运动员要尽量缩小身体？
在自由体操、跳水、花样滑冰等运动或者是在芭蕾舞表演项目中，当运动员或舞蹈演员做旋转动作时，我们会发现，他们首先会将身体尽可能地缩小，然后再做出一连串优美的高难度动作。为什么要这样做呢？不缩小身体，是否也可以做出旋转动作呢？
原来，运动员和舞蹈演员这样做，是巧妙地应用了物理学上的角动量守恒定律。根据力学原理，一个转动系统在不受外力矩或所受外力矩矢量和为零时，其角动量将保持不变。也就是说，物体绕转轴转动的角速度与物体对转轴的转动惯量的乘积是一个不变的恒量。根据这个原理，在满足守恒条件的情况下，要使旋转加快，就应当减少转动惯量，要使旋转减慢，就应当增大转动惯量。
所以运动员和舞蹈演员要加快旋转时，总是在使自己达到力所能及的最大角动量时，再采取下面的步骤利用角动量守恒定律：
第一步，尽量用足尖着地，减小旋转阻力，使以后的运动满足角动量守恒条件。至于离开地面、跳台或跳板以后的运动员，在空中运动时空气对旋转的阻力不太大，也可以认为已经满足守恒条件。物理学研究表明物体的质量分布离转轴越近它的转动惯量也越小。
第二步，运动员尽量收紧身体，收拢手臂和腿足，也就是使身体的可动部分离转轴的距离尽量缩小，以减小身体对旋转轴的转动惯量，从而使旋转角速度增大。这样，就可以顺利地完成旋转动作了。
一个绕身体的通过头、足的纵向轴旋转的运动员或演员，可以通过上述动作使转速增大1.5倍；而在空中绕自身横向轴旋转的运动员，则可以将转速提高2倍至3倍。
而完成旋转后，要想顺利落在垫子上或进入水中，就必须使高速旋转的动作缓慢下来，这时，运动员就会采取与上面相反的动作，即伸开腿脚，放开身体，使转动惯量增大，相应地减小旋转角速度，以避免速度过快，导致动作失败。
为什么跑弯道时运动员身体要向内倾斜？
常看体育比赛你会发现，在径赛中，当运动员在跑弯道时，都会有意识地将身体向内倾斜。你也可以亲身体验一下，跑弯道时如果不将身体向内倾斜的话，不仅无法转弯，而且还有可能向外摔倒，这是为什么呢？
原来，为了使一个物体沿着圆周运动，就必须给物体一个指向圆心的力，这个力被称做向心力。一个直立着的物体，如果受到一个外力，而这个外力不通过该物体的重心，那么这个物体就会倾倒。
运动员在跑直道时，要保持直立状态，这样，所受的各种力都通过运动员的重心。假设他这时将身体故意向一侧倾斜，由于所受的力不通过他的重心，他就会向倾斜的那一侧摔倒。而运动员跑弯道时，是在作圆周运动，因为他受到向心力的作用，所以可以作圆周运动。
这个力是地面给予运动员的，是运动员蹬地时地面对运动员的反作用力。有了向心力，运动员可以转弯，可是在转弯时，地面给运动员的这个力并不通过运动员的重心，它使运动员在转弯时向外倾斜，结果运动员无法转弯，而且有可能向外摔倒。
为了顺利转弯，运动员必须有意将自己的身体向内倾斜，人为地造成一个向内倾斜的趋势，来平衡向外倾斜的趋势，才能够顺利转弯而不摔倒。
同样道理，自行车转弯、汽车转弯等，都要向内倾斜，以克服向外倾斜的作用力，达到顺利转弯的目的，而且速度越快，向内侧倾斜越明显。
为什么轮船、航空器等都要使用陀螺仪？
轮船航行在浩瀚的海洋中，飞机飞翔在茫茫的天空中，都需要随时知道自己的航向、姿势、位置和速度。可是在陆地上辨别方向很简单，人们可以通过地面上的建筑、山河等物，以及路标、指南针或者向导来解决这个问题。但是，在四面八方没有特征差异的大海、天空和太空中由于没有参照物，辨别方向和位置就是个大难题了。为了解决这个难题，人们根据陀螺的特性，制成陀螺仪，用来在大海、天空和太空中定向和导航。
为什么陀螺仪能定向呢？这要从陀螺仪的结构谈起。
陀螺仪主要由高速转动的陀螺和灵活的万向支架组成。陀螺用摩擦力很小的轴承支撑在内环——内环又用轴承支撑在外环上，外环又通过轴承支撑在基座上。陀螺的转速极高，所以稳定性极好，总保持在原定的方向。
同时，由于万向支架的摩擦力很小，向哪个方向都能方便地转动，就大大减少了外力对陀螺的影响。这样一来，不管怎样航行，基座随着轮船的变动，陀螺总能够向原来的方向，稳定地绕旋转轴高速旋转。驾驶员通过陀螺仪表盘就可以了解运行的方向，这被称做陀螺导航。
人们在飞机、导弹、人造卫星、宙飞船里安上陀螺仪，让它带动自动控系统，就能实现自动导航，被称为自动航系统。
通信卫星上天后，不能东倒西歪任意翻滚，应该使之保持一定的姿态，要保证天线总是对准地面。这也可以利用陀螺的稳定性原理。办法是让人造卫星绕着规定的轴自转起来，使它变成一个陀螺，旋转轴总是指向规定的方向，就可以保持一定的姿态了，同时，让天线和必要的部分沿着同一轴反向旋转，于是，天线就总是对准地球了，这被称做人造地球卫星的双旋稳定技术。
为什么船要逆水靠岸？
如果你乘过船，就会发现，当船要靠岸时，往往不立即靠岸，而是首先要绕一个大圈子，使船逆着水行驶以后，才慢慢地靠岸停船。为什么船要逆水靠岸呢？
让我们离开船的问题，先想一想在陆地上快速行驶的车子是怎样停下来的。自行车、马车、汽车和火车等都有制动装置，制动装置在贴近轮子的部分，用以增加轮子转动时的摩擦力，使车子停下来了。例如，我们要使自行车停下来，就要刹一下闸，闸连接着的贴近轮子的橡胶闸皮就会紧贴在轮子上，闸皮与轮子的摩擦力使自行车迅速停下来。
但是，轮船是靠水流的推动力和船上动力装置运转形成的作用力推动的，由于水流的存在，像陆地上那样的制动装置在水中是不起作用的，那么轮船该怎样停下来呢？
这里要用到相对速度的物理概念。假设水流的速并为2千米/小时，船在靠岸时，动力已经关闭，船靠惯性在水上漂浮，如果此时它自身行驶速度为3千米/小时，那么船顺水行驶时应为船自身速度加上水流的速度，船的速度为5千米/小时；逆水行驶时应为船速减去水的流速，船的速度只有1千米/小时。我们知道，要想使船停下来，当然是船速比较慢时容易做到。
所以，使轮船逆水靠近码头，就可以利用流水对船身的阻力，起到制动的作用，使船慢慢停下来。而遇到紧急情况时，要想使船快速停下来，可以采用“开倒车”及抛锚的办法。
两火车相撞，哪列火车受到的冲击力大？
如果问你这样的问题：一列火车高速撞向另一列火车，哪列火车受到的冲击力大一些？你可能会回答：如果另一列火车是停在车站里，停着的那列火车受到的冲击力更大，或者回答：质量小的那列火车受到的冲击力更大。
但这些回答是完全错误的。
根据牛顿第三定律：当一个物体给另一个物体作用力时，另一物体同时给这物体一个大小相等、方向相反的反作用力。或者说，两个物体之间的相互作用力总是大小相等、方向相反，同时出现，同时消失，并且在同一条直线上。因此，迎面相撞的两列火车受到的冲击力是一样大的。
尽管两列火车所受到的冲击力一样大，但是不同情况下会有不同的结果，造成不同的损失。由于碰撞过程动量守恒，而动量等于物体的质量和速度的乘积。如果是一列高速行驶的火车与一列停着的火车碰撞之后，高速行驶的火车将会继续前进并逐渐减速而最终停下。
如果是高速行驶的火车撞上一列行驶速度较慢的火车，情况与上面差不多。如果是两列高速行驶的火车迎面相撞，由于碰撞时间极短，因此冲击力会比上面的情况大得多，两列火车将在反弹力的作用下突然转为反向运动，比撞上停着的火车、慢慢停下来的情况会产生更大的加度，也更加危险。这又可以分为两种情况：
第一种情况，如果两列火车质量不同，质量大的火车惯性较大，可继续前进一段距离，而质量小的火车会改变运动方向，因此，质量小的火车受到的损失就比较大。
第二种情况，如果两列火车质量和速度都相同，那么在碰撞中两列火车既不会继续向前也不会后退，而会突然停下来，这样，火车后面的部分会挤压过来，造成巨大的损失。
另外，一列火车高速撞向一堵质量很大的混凝土墙，由于不存在弹性碰撞，火车也会突然停下来，同上面第二种情况相同，也会造成巨大损失。
同样的，高速公路上两辆汽车迎头相撞，二者受到的冲击力一样大，但质量较小的汽车损失较大，如小客车与大客车相撞，小客车损失较大，客车与大货车相撞，客车损失较大。
你知道轴承可以起到什么作用吗？
在机器、车轮等运动部分，都装有轴承。你知道轴承可以起到什么作用吗？
我们知道，在物体运动时，物体相互接触的表面存在摩擦。运动物体的摩擦类型包括滑动摩擦和滚动摩擦。
有经验的人在搬运重物时，往往在重物下垫上几根圆的钢管，就可以把重物轻而易举地推走了。这是因为，如果将物体直接放在地面上移动，物体与地面接触的地方，产生一种滑动摩擦力：而物体在钢管上滚动时，产生滚动摩擦力。在一般情况下，滚动摩擦力远比滑动摩擦力要小，只有滑动摩擦阻力的1/60，移动要省力得多。