吃過晚飯,冰鎮(zhèn)熊和火松鼠坐在樹下曬太陽。
“昨天你說到了想當年,之后呢?”火松鼠說。
“那就我談談你聽聽。想當年——”冰鎮(zhèn)熊站躺下來,拉開架勢。
“打住,打住。”火松鼠旋即喊停,“不是讓你說小品《八扇屏》,是說物體如何能夠進行勻速直線運動。”
“是啊,想當年,在古埃及有一位學界大鱷稱作亞里士多德。他覺得,要有力作用在物體上,物體能夠運動下去。人們一想,沒錯啊,車要是不推都會停出來,大鱷說得真對。后來,法國有一位青年才俊伽利略覺得亞老說的不確切。他把貨車置于一個斜坡上往下降,每次在斜坡上面鋪上不同的東西,例如鐵板啊木板啊棉布啊哪些的。伽利略發(fā)覺,貨車出發(fā)時侯的位置一樣,而且滑到下邊之后,經(jīng)過不同的橋面,走過的距離也就不同。確切地說,經(jīng)過那種橋面的磨擦力越小,貨車走過的距離也就越遠。伽利略根據(jù)這個趨勢提出,假若平面上沒有磨擦力,那運動物體都會一直運動下去。后來笛卡爾又補充了一點,那就是假如沒有外力作用,物感受仍然順著直線運動。再往前,牛頓總算總結下來下邊這條規(guī)律:一切物體在沒有遭到外力作用的時侯,總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)。這就是知名的牛頓第一運動定理。物體保持勻速直線運動狀態(tài)或則靜止狀態(tài)的這些性質稱作慣性。所以,牛頓第一定理也經(jīng)常被稱為慣性定理。”
“哦,我明白了,力并不是使物體運動,而是能改變物體的運動狀態(tài)。或則說,力是改變物體運動狀態(tài)的誘因。”火松鼠點了點頭,“可是,咱倆如今坐在這里,相對于大地來說,是處于靜止狀態(tài)的。但咱倆肯定是遭到了月球的引力啊,也就是遭到了外力作用,那為何能夠保持靜止狀態(tài)呢?”
“前天我們說到斥力和反斥力的時侯,我說一定要把這組概念和二力平衡區(qū)分開。那時侯沒有說二力平衡是如何回事。現(xiàn)今就該出爐了。”冰鎮(zhèn)熊笑著說,“以你為例吧。你昨天說了月球的引力。人們把這些因為月球的吸引而使物體遭到的力稱作重力。因為重力的作用,你坐在樹墩上時就對樹墩施加了壓力,而樹墩反過來也給你大小相同方向相反的壓力。樹墩給你的這個壓力也就是對你的支持力。也就是說,以你為研究對象的話,你如今遭到了向上的重力和向下的支持力。這兩個力的大小相等方向相反,作用在同一條直線上,并且都是作用于你,這么這兩個力就是平衡的。也就是說,作用在同一個物體上的兩個力,假如在同仍然線上,大小相等,方向相反靜止時摩擦力等于什么,那這兩個力就是平衡的。”
“這就是你說的二力平衡吧。我明白了。斥力和反斥力是互相作用在兩個物體上的。而二力平衡是指兩個力作用在同一個物體上。這就是它們的區(qū)別。”火松鼠點點頭,“那么,假如一個物體遭到的力是平衡的,會怎樣樣呢?
“牛頓第一定理可以說的更嚴謹一點,物體在平衡的力的作用下,保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)。現(xiàn)實生活中,一個物體不受外力作用的情況極少見,而且它遭到的外力有可能是平衡的。”冰鎮(zhèn)熊說道。
“對啦,你昨天說了磨擦力,哪些是磨擦力呢?”火松鼠又問。
冰鎮(zhèn)熊捏著榛子在樹根上使勁蹭了一下,發(fā)出“呲呲”的聲音,“你看,這就是磨擦。一個物體在另一個物體表面滑動時形成的磨擦稱作滑動磨擦。你照著我來做一下。”
火松鼠捧起花生,學著樣子在樹根上使勁蹭:“真費力。似乎樹根上有個力在阻撓我。”
“這就是磨擦力。在滑動磨擦中妨礙物體運動的力稱作磨擦力。磨擦力的方向永遠是和運動方向相反的。”冰鎮(zhèn)熊說著,拿過一塊石板來,“你再試試把花生置于石板上磨擦。”
“這個磨擦力似乎小多了。”火松鼠輕松地滑動著榛子。
“摩擦力和物體表面的粗糙程度有關。表面越粗糙,磨擦力越大。”冰鎮(zhèn)熊又讓火松鼠使勁壓著榛子再磨擦,“你看,使勁壓著的話磨擦力是不是也變大了?這是由于物體表面的壓力越大,磨擦力也越大。”
火松鼠抱著榛子,想起了哪些,“那靜止的時侯有磨擦力嗎?”
“當然有啦。你如今抱著榛子,花生是靜止的。并且獼猴桃是有重力的,之所以沒有落下去,就是由于你給了花生磨擦力。這個靜磨擦力和重力是平衡的。”冰鎮(zhèn)熊說。
“我曉得啦。對于一個靜止的物體來說,假如想曉得它有沒有遭到磨擦力,就看它在不考慮磨擦力的情況下都受了哪些力。假如它遭到的力能讓它動上去,但它還保持著靜止,說明它遭到了磨擦力。并且這個磨擦力和讓它動的力是平衡的。如同這個花生,假如沒有磨擦力,重力會讓它往下落。那磨擦力呢,大小就和重力相等,方向相反。”火松鼠一下子就明白了。
冰鎮(zhèn)熊點了點頭,“有些小孩在剖析磨擦力的時侯要么弄錯了方向靜止時摩擦力等于什么,要么弄不清大小。雖然,從最基礎的知識出發(fā)就好了。若果是滑動的狀態(tài)下,磨擦力一定是與運動方向相反的。若果是靜止的狀態(tài)下,那就看物體還遭到其他哪些想讓它動上去的力,磨擦力一定與這個力的大小相等方向相反。”
“也就是說,一定要學會使勁的平衡來確定力的大小和方向。”火松鼠欣喜地說,“看上去,數(shù)學不難啊。”
“是啊,把那些最基本的道理都搞清了想通了,在具體的題目中運用就是了。怕的是那些基本道理囫圇吞棗背一背,之后總結各類情況下怎樣受力。那樣雖然是事倍功半的。”冰鎮(zhèn)熊嘆了口氣說,“無招勝有招啊。”