意外 旋转中的水会产生什么力牛顿为此着了迷,并有意外发现
用绳子吊起一只装满水的水桶，再把绳子使劲拧起来，让它们蜷缩在一起，这样在松手后水桶就会旋转起来。最开始只是桶在旋转，内在的水处于静止状态，这时水面没有一丝波纹。随着桶旋转的速度越来越快，桶内部的水也开始旋转，这时的水面开始变得凹凸不平，呈现漩涡状。
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这样的实验看上去貌似没什么问题，就连我们日常生活中的洗衣机都会运用到这个原理。不过牛顿可不这样认为，他还专门提出了一个问题：水的表面为什么会形成这种形状？也需要详细解释一下牛顿的问题，牛顿问的并不是水与桶之间的压力问题，而是水相对于什么旋转？虽然离心力和向心力经常被用来表述旋转运动，但它们只是一个名称而已，与其说牛顿是固执的，不如说他想知道旋转是怎么产生力的。
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相对
试想一下，当我们把绳子松开，桶势必会开始旋转，这时桶和水之间一定有相对运动。因为水不可能跟着桶在同一时间开始旋转，即使水动起来了，表面也会保持平的状态。过一段时间，桶和水都开始旋转，直到它们的旋转速率变得一致。这样我们可以得到一个结论：当水和桶有相对运动时，水面是平的；没有相对运动时，水面就是旋转的，或者说是凹下去的。
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如果我们把实验更进一步，让桶转一会后换个方向，桶就会先是慢慢减速直到停下来。这时其中的水还会继续旋转，但形状就完全不一样了，当然这里我们并不是探讨形状会发生怎样的变化，而是当桶相反旋转的时候，水和桶依然是相对运动，却不能解释水的表面形状。
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虚空中的想象
还有另一个情况，现在我们知道水是会旋转的，是因为我们的实验地点在地球，由于地球的引力，我们可以很直观地看到水流的形状。但如果实验地点是在一个完全虚空的空间，那里没有空气，没有引力，这样的环境因素下会出现什么效果呢。我们知道水的表面形状有部分是依赖地球引力的，所以现在直接假设根本没有地球存在。
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举个例子：在虚空中有一个漂浮着的桶，桶里注满水，桶的上方系着一条长长的绳子，再把绳子拧在一起，然后松手。一般人可能还真想不到接下来会发生什么，但牛顿提出了他的想法：水依然会随着桶的旋转而旋转起来，虽然水的形状一定与地球上有些区别，但总归还是旋转的。
这样看来，牛顿的解释也有其它意外发现，如果说水能在虚空中旋转起来，那随便拿个绳子绑两块石头，这样组成的系统也能在虚空中旋转。对于牛顿来说，他依靠相对运动来研究出桶中水的运动方式是个大惊喜，这些理论也为后来人类飞出天际提供了极大的理论基础。
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【 意外|旋转中的水会产生什么力牛顿为此着了迷,并有意外发现】而牛顿对空间运动的概念也着了迷，他写道：发现并且有效的区分某个特别物体的真实运动不是一件容易的事，因为运动发生于其中的那个不可变动的空间，这个空间并不是能随便被我们感知到的。这可能就是牛顿通过研究虚空中的水桶，从而做出自己的理解吧。
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