一、判断物体是否受力的方法
小盼:今天有风吗?
小汉:傻瓜,这问题还要问。今天风很大。
小盼:你怎么知道的?
小汉:真是傻瓜,你看,树都弯了腰;你听,国旗哗哗响。
小盼:我问的是有没有风,没问你树、国旗。
小汉:我明白你的意思了。对于有没有风,我们不好直接判断,但通过其它事物如树、国旗的表现就好判断了。因为它们对有风和无风表现的情况不同。
小盼:你还算聪明。对不容易观察的事情,通过另外与之有关的容易观察的事物去研究,是物理中常用的方法,这种方法叫转换法。对于物体是否受到力,也必须采用这种方法。
小汉:那么物体受到力以后,会有怎样的表现呢?
小盼:受到力的物体,可能是形状发生变化(即形变),也可能是运动状态发生改变。
二、运动状态变了吗?
小盼:我观察了好一会,小宁在操场上跑了三圈了,他跑得不快不慢的,速度控制得很均匀。
小汉:他的运动状态变了吗?
小盼:没有,因为他运动的快慢没有变。
小汉:错了。运动状态不仅包含运动的快慢,还包含运动的方向。你看,小宁脸的朝向在不断改变,说明他的运动方向不断在改变。所以小宁的运动状态在不断改变。
小盼:运动状态不仅包含运动的快慢,还包含运动的方向。因此运动状态的改变包括运动快慢的变化(如由静止到运动,由运动到静止,由快到慢,由慢到快),还包括运动方向的改变(如火车转弯、卫星绕地球的运动等)。只有物体运动的快慢和方向都不变,即物体保持静止或做匀速直线运动时,才是运动状态不变。
三、力的作用效果与哪些因素有关?
小盼:要把门打开,应向门里用力;而要把门关上,应向外用力。这说明力的方向不同,力的作用效果不同。
小汉:在离门轴不同距离处用力,产生的效果也不同。说明力作用的地点不同,力的作用效果不同。
小盼:力的大小当然还影响力的作用效果。
小汉:看来,力的大小、方向、作用点都影响力的作用效果,所以把它们称为力的三要素。
四、怎样表示力?
小盼:一个力有三个要素,所以提到一个力,不仅要关心它的大小,还要关心它的方向和作用点。这岂不太麻烦。
小汉:图形是表示事物的简明方法。能否用图表示力呢?
小盼:用图当然好,可是用图能把一个力的大小、方向和作用点都表示出来吗?
小汉:我想到了光的表示方法,它是用带箭头的直线表示光的传播路径和方向。那么,用一根带箭头的线段就可以表示力的大小、方向和作用点。
五、物体间力的作用是相互的吗?
小盼:用手排桌子,手反而感到疼,你知道为什么吗?
小汉:为什么,我很想知道。
小盼:用手排桌子,说明手给桌子一个力。手感到疼,说明手受到一个力,这个力当然是桌子给的。以上说明一个物体给另一个物体一个力,同时另一个物体也会给这个物体一个力,即力的作用是相互的。
小汉:这好像符合我们中国人的传统。
小盼:什么意思?
小汉:礼尚往来。
小盼:确实如此,你给他一个力,他也会回敬你一个力。
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