亚当和安哥拉同是行业内较为出名的开锁师。一天,两人以切磋技艺为由打赌比赛,一较技艺的高低,赌注是一辆自行车。
当时正值严冬,两人将比赛地点定为室内,为了公平起见,他们请来了一位仲裁者。当天,两人划拳决定谁先开始,亚当获胜。只见他全神贯注,小心翼翼地开始开锁,旁边的有机玻璃沙漏开始计时,当所有的结构复杂的高难度锁被他一一打开后,时间刚好显示为15分钟。
接下来是安哥拉的表演时刻,仲裁者见安哥拉神情紧张,急忙将放在一旁的火炉拉到他身边,示意他暖暖手,安哥拉一面感谢仲裁者的关心,一面做好开锁的准备。此前,安哥拉和亚当有过几次交手,且取得过3胜1负的好成绩。毋庸置疑,对于这次比赛他信心满满,可接下来的成绩却不甚理想,当他开完同样的锁后,时间显示为15分钟零10秒,比亚当慢了整整10秒钟。
可事后,他感觉自己已经做到了极致的发挥了,为什么时间却多于亚当呢?他对这个结果非常不满意,思前想后,总觉得事情有些蹊跷,果然,他很快找到了问题的症结,并且以此反败为胜,你知道他是怎么做到的吗?
亚当为了取胜,贿赂了仲裁者。仲裁者在示意安哥拉暖手时,将火炉拉到他身边,这样,有机玻璃沙漏就离火炉更加近了。根据热胀冷缩原理,沙漏在火炉旁受热膨胀,使得沙漏里的沙漏得快,时间就跑得快。这样一来,安哥拉开锁要用的时间就比他实际上的时间要多得多。所以,安哥拉实际的开锁时间是要远远小于15分钟零10秒的。最后,他要求仲裁者说明了实情,并要求重新比赛,才以绝对的优势战胜了亚当。
解决这道题的关键在于我们要知道沙漏计时的工作原理,以及沙漏自身拥有的特性。众所周知,沙漏由两个玻璃球和一个狭窄的连接管道组成,是通过充满了沙子的玻璃球从上面穿过狭窄的管道流入底部玻璃球所需要的时间来对时间进行测量的。一旦所有的沙子都已流到底部玻璃球,该沙漏可以被颠倒以测量时间了。由于热胀冷缩,管道会变宽,沙子的流动速度会加快,这样一来时间就快了。
物体受热时会膨胀,遇冷时会收缩。这是由于物体内的粒子(原子)运动会随温度改变,当温度上升时,粒子的振动幅度加大,令物体膨胀;但当温度下降时,粒子的振动幅度便会减少,使物体收缩。
物体都有热胀冷缩的现象,日常生活中我们可以利用这种现象解决一些困难。比如说,夏天路面会向上拱起,就是路面膨胀造成的;温度计也是根据热胀冷缩的原理制成的。