猫为什么总能四脚着地 有趣的物理学悖论和谜题

 你知道漩涡上物体为什么总是向漩涡底部钻吗？  你知道下坠的猫为什么总能四脚着地吗？  你知道如何把还有半罐糖蜜的罐子倒立而不会让糖蜜流出来吗？  马可·利维演示了如何用物理直觉来解决这些有趣的物理学问题。

这是一本关于物理悖论和谜题的科普书，Mark Levi在书中给出了答案和详细解答过程。比如如何用一本书打开一瓶葡萄酒，或者用网球鞋和手表计算一个数的平方根，以及坠落的猫为什么总是四脚着地。在抛出这些似是而非的问题后，作者先给出一两个提示，然后再给出完整地解释解决方案，使读者可以在这个过程中锻炼自己的批判性思维技能和物理直觉，利用最基本的数学知识和及少量的公式来解决这些问题。这本书的附录，作者解释了书中所有的物理概念，从牛顿定律到微积分基本定理，即使没有物理知识的人也可以毫无压力地理解。

马可·利维（Mark Levi）在宾夕法尼亚州立大学的厉害的数学家,在这本书里他利用直觉解决各种各样的物学问题，并重视物理与数学的联系。

第1章 有趣的物理学悖论、谜题和问题 1
1.1 引言/介绍 1
1.2 背景 3
1.3 来源 3
第2章 外太空的悖论 5
2.1 航天飞机里的氦气球 5
2.2 不用喷气飞机的宇宙航行 8
2.3 彗星的悖论 11
2.4 加速反而导致减速 13
第3章 旋转液体相关悖论 15
3.1 浮动软木塞之谜 15
3.2 抛物面镜和两个厨房里的谜题 17
3.3 抛物面之谜 18
3.4 斜坡上划船 20
3.5 无引擎无船帆航行 21
3.6 冰山悖论 22
第4章 沉浮悖论 24
4.1 轮子上的浴缸 24
4.2 深入探讨浴缸问题 26
4.3 怎么在一秒内减肥？ 27
4.4 水下的气球 29
4.5 水中呼吸器之谜 31
4.6 重量之谜 32
第5章 流体与喷射 34
5.1 伯努利定律和水枪 34
5.2 吮吸吸管与时间的不可逆性 37
5.3 伯努利定律与航天飞机上的移动 38
5.4 洒水器之谜 39
5.5 速度为零却能快速喷水？ 41
5.6 流水之谜 42
5.7 流体悖论 44
5.8 喷墨打印机问题 46
5.9 涡度悖论 47
第6章 移动体验：自行车、体操、火箭 49
6.1 秋千是如何工作的？ 49
6.2 能量消耗不断增加 50
6.3 做大回环的体操运动员与轮子里的仓鼠 52
6.4 冰面上控制汽车 54
6.5 骑着自行车怎么转弯？ 55
6.6 通过倾斜来加速 56
6.7 骑车人仅靠身体运动能加速吗？ 57
6.8 摩托车上增重 58
6.9 踩自行车踏板,感受公式 mx²/2中的平方 60
6.10 火箭悖论 61
6.11 咖啡火箭 62
6.12 从行驶的汽车里扔球 64
第7章 科里奥利力的悖论 67
7.1 什么是科里奥利力？ 67
7.2 在波音 747 飞机上感受科里奥利力 68
7.3 下水道里的科里奥利力 70
7.4 高气压和好天气 70
7.5 信风的成因 71
第8章 离心悖论 73
8.1 哪条路线更便宜：是往东飞还是往西飞？ 73
8.2 科里奥利悖论 74
8.3 神奇的倒立钟摆：什么在支撑它？ 76
8.4 反重力糖蜜 79
8.5 “证明”吊索无法工作 80
8.6 大卫-歌利亚问题 81
8.7 管道中的水 84
8.8 哪个张力更大？ 85
8.9 失重状态下滑行绳索 87
第9章 涉及陀螺的悖论 91
9.1 陀螺为什么可以无视重力？ 91
9.2 自行车中的陀螺 94
9.3 旋转的硬币 95
9.4 光滑穹顶上的圆环 97
9.5 用陀螺找到北极 98
第10章 冷与热 101
10.1 热量能从较冷的物体传到较热的物体中吗？ 101
10.2 打气筒中的分子运动 104
10.3 如何用打气筒作热泵 105
10.4 如何在冬天让房间变暖 106
10.5 如何用自行车轮胎冷冻物品 107
第11章 两种永动机 109
11.1 毛细效应的永动现象 109
11.2 椭圆镜永动机 111
第12章 航行与滑行 113
12.1 从发射樱桃核中借鉴的航行方法 114
12.2 逆风航行 116
12.3 逆风骑自行车 116
12.4 在无上升气流时翱翔天空 119
12.5 危险的水平风切变 121
第13章 翻转的猫和旋转的地球 122
13.1 猫是怎样在落地时保持四脚先触地的？ 122
13.2 信风能减缓地球自转吗？ 124
第14章 其他悖论与难题 125
14.1 怎样用书打开红酒瓶？ 125
14.2 “它是活的！” 127
14.3 被地板“吸”过去的梯子下落时加速度大于g 128
14.4 船上的人与阻力 129
14.5 没有尾流没有阻力的幽灵船 131
14.6 受恒定重力加速度的过山车 133
14.7 向小车射击 134
14.8 用鞋子计算 2的值 135
附录 137
A1 牛顿定律 137
A2 动能、势能、功 139
A2.1 功 139
A2.2 动能 141
A2.3 势能 142
A2.4 能量守恒 143
A3 质心 144
A4 动量 145
A5 力矩 148
A6 角动量 149
A7 角速度与向心加速度 151
A8 离心力和向心力 154
A9 科里奥利力、离心力、复指数 155
A10 微积分的基本定理 157