杂技锤击：重锤轻石有何玄机？

即便是很有修养的人，也会被杂技表演中的锤击项目所震撼。把一块非常重的大石头压在一个平躺的演员身体上，然后由另外的两个演员高高地抡起大锤去砸这块大石头（图6-3）。

图6-3　大石头被两个演员用力打碎

这样强烈的打击一个活生生的人怎么能够承受，而且毫发无损，我们每一个人对此一定都感到非常惊奇。

但是，我们可以通过弹性物体的碰撞定律了解到，和大锤相比这个大石头的质量越大，那么撞击后它所得到的速度就越小。换句话说，它所带给人的震动感就越小。

以上就是弹性碰撞中被撞物体的速度公式，其中m1 代表大锤的质量，m2代表大石头的质量，它们碰撞之前的速度分别是v1 和v2。我们已经知道大石头的速度是0，所以上面的公式就可以写成：

分子分母都除以m2，如果大石头的质量m2 要比大锤的质量m1 大很多，那么的数值就非常小，分母中就可以忽略不计。所以得出大石头的被撞速度是：(www.xing528.com)

这和大锤的速度相比是极其小的。^[1]

我们可以拿大石头的质量是大锤的100 倍的情况来分析，那么此时大石头的速度只有大锤速度的：

要使得锤击的作用能够传递到身体上，就必须要用很大的力气才可以，这是实际中每个锻工都要知道的。压在演员身上的大石头越重，对演员的安全就越有好处，我们现在应当都知道这是为什么了。胸口可以毫发无损地承受住这一重量是演出最关键的地方。这个其实是可以做到的事情，只要我们把大石头的底部做成特殊的形状，使它不至于只有小部分和演员的身体接触就可以了。如此一来，大石头和演员的接触面积增大了，在单位面积上对演员的压力就会减小很多。我们也可以把一层材质较软的薄垫隔在大石头和人体的中间。在大石头的重量上，演员是大可不必欺骗观众的，但是对于大锤的质量还是有必要作假的。也许是因为这个原因吧，杂技团里的大锤其实并没有多沉重，并不像人们想象的那样。例如大锤可以是空心的，当然在观众的眼里它依然是沉重的大铁锤，它捶下去的力量依然很大，但对大石头产生的震动，因大锤变轻，就大大地减弱了。

【注释】

[1]我们现在假设的是大锤和大石头都是完全弹性的，读者可以再通过把它们都看作是非完全弹性的物体再次地进行计算，会发现结果没有什么大的变化。