右脚踩左脚能上天吗？

“忽见冯琳右脚在左脚脚背一踏，倏然间身形又凭空拔起三丈， 这样三起三落，终于是赞密法师先落到地面，冯琳这才跟着脚尖沾 地，登时掌声雷动。”

这是梁羽生的武侠小说《云海玉弓缘》中的一段描写。

小朋友如果按这段文字重复一下冯琳“右脚踩左脚”的动作，你会惊奇地发现，你的身形并没有倏然间凭空拔起三丈，反而是原地不动。这是为什么呢？

是不是因为冯琳是武林高手，内力深厚，她“右脚在左脚脚背一踏”，力量很大，而小朋友不会武功，力量太小，所以拔不起来？

跳台阶的力学分析

回答这个问题之前，我们不妨先来研究一下小朋友是怎么跳上 台阶的。你站在台阶前，双脚用力往地面一蹬，身体就腾空而起， 跳上了台阶。台阶的高度一般在 160 毫米左右，这个高度可比三丈（《云海玉弓缘》的时代背景是清朝，当时一丈大约是 3.1 米）小太多了。

如果你改用右脚蹬左脚，就会重复刚才的情形，原地不动，连160 毫米高的台阶也跳不上去，更别说三丈高空了。

问题在哪儿呢？你跳上台阶时，脚蹬的是地面。虽然是双脚，但实际上你单独用左脚或者右脚蹬地面都可以。改成右脚蹬左脚，被脚 蹬的对象从地面变成了左脚。这个改变是最关键的！

地面是你身体之外的物体，我们说大一点，地面是地球的一部 分。而左脚是你身体的一部分。脚蹬地面，脚给地面施加一个向下的 力。根据牛顿第三定律，作用力和反作用力大小相等，方向相反，作用在同一条直线上。地面就反过来施加给脚一个同样大小向上的力。正是这个力推动了你的身体脱离地面，腾空而起。这个力是地面施加 给身体的“外力”。

同样，当你右脚蹬左脚，右脚给左脚施加一个向下的力，则左脚给右脚施加一个大小相等向上的力。这个力推动右脚向上加速，可 是右脚给左脚施加的向下的力又推动左脚向下加速。于是，右脚向上 升，左脚向下降，你的身体要一分为二、分崩离析了？

实际上，把你的身体看成一个整体（事实上也是一个整体），右脚给左脚施加的向下的力和左脚给右脚施加的向上的力都是整体内部 的力，我们可以把它们叫作“内力”。注意这个“内力”跟《云海玉弓缘》里冯琳的“内力”不是一回事。至于冯琳的“内力”是怎么回事，得问梁羽生才知道。

从身体这个整体来看，这两个力都作用在身体上，大小相等，方向相反，作用在同一条直线上。这两个力就是一对平衡力。按牛顿第 一定律，在平衡力的作用下，物体仍然保持原来状态不变。你的身体 站在地面上，原来是静止的，那在这对平衡力的作用下，只能仍然保 持静止，所以你就原地不动了。

冯琳为什么能凭空拔高三丈呢？

我们注意到，冯琳原本身在空中，不是站在地面上。《云海玉弓缘》是这么写的：“转眼间冯琳身形落下，离开地面已不到三尺了。”

小朋友们，请想一想，是因为冯琳悬在空中，所以她能“右脚踩左脚”向上飞升吗？

不是这样的！你会发现，我们前面对在地面上跳台阶的力学分析，也适用于在空中的状态。冯琳在空中“右脚踩左脚”，对她的身体这个整体来讲，仍然是施加了一对平衡力，不会改变冯琳的运动状 态。所以，按物理世界的法则，冯琳仍然会继续下落，直至地面。但 是，按武侠世界的法则，冯琳就可以凭空拔高三丈，因为她有惊人的 “内力”啊！

梁羽生写的冯琳的这一武功完全违背了物理规律。如果他写冯琳 从地面一蹦三丈高，虽然这水平足够拿奥运跳高冠军了，但是并不违反物理规律。只要冯琳蹬地力量够大，是可能一蹦三丈高的。

划重点

1.内力和外力。内力是物体内部各部分之间的作用力，外力是外界施加给物体的力。

2.牛顿第三定律。物体甲对物体乙施加作用力，物体乙反过来对物体甲施加反作用力。作用力和反作用力大小相等，方向相反，作用在一条直线上。

3.牛顿第一定律。物体在不受外力或者受到平衡力作用条件下，保持原来的运动状态不发生改变。

本文节选自《给孩子的物理启蒙课》（祝磊 著，中国妇女出版社，2022）

来源: 北京建筑大学祝磊老师