周生記
我們家里的洗衣機都有一個神奇的功能——甩干。將剛洗完還濕漉漉的衣服放在甩干桶里,只要按下按鈕,洗衣機就會快速轉(zhuǎn)動,衣服里的水就會很快被甩出去。還有,你觀察過剛洗完澡的小狗嗎?它會在洗完澡后迅速地抖動身子,這樣是為了將身上的水甩干。再比如當我們在測量體溫前,要用力將體溫計里的水銀甩回去……
你知道以上這些現(xiàn)象的道理嗎?其實,這是因為慣性。
慣性是普遍存在的
慣性是所有物體都具有的一種性質(zhì),是物體保持靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài)的性質(zhì)。如停放在車棚里的自行車,不去推它時,它就會一直停在那里;行駛著的自行車,不再用力去蹬時,它還會向前滑行。這種物體保持原來運動狀態(tài)不變的性質(zhì),稱為慣性。
細心的同學可能會問:靜止的物體在推力下,也會運動起來,滾動著的足球,也會停下來,當它們的運動狀態(tài)發(fā)生改變時,它們還有慣性嗎?這是一個很好的問題,其實,物體在任何情況下都有慣性,因為物體總想保持原來的運動狀態(tài)不變,只是受到了外力作用,才使物體的運動狀態(tài)發(fā)生了改變!
當大貨車在快速行駛時,由于慣性的原因,大貨車還想保持原來的快速運動狀態(tài),但由于大貨車的質(zhì)量較大,所以它具有的慣性也較大,因此要想改變它原來的運動狀態(tài)會很難,這就是大貨車很難剎住車的主要原因!
我們坐公交車時,當車輛突然剎車時,我們總會感覺身子不自覺地向前傾,這也是因為慣性。
小實驗,大道理
活動1 木板上不聽話的小車
物體總想保持原來的運動狀態(tài)(靜止或勻速直線運動)不變的性質(zhì),是物體在任何情況下都具有的。選擇一輛摩擦力較小的帶輪的小車、一個木板和一個斜面,就可以很好地來認識物體的慣性。
首先將木板放在桌面上,再將小車放在木板上,沿著木板方向迅速拉動木板,有趣的現(xiàn)象發(fā)生了:小車并沒有移動,而是靜止在原來的位置,即使是來回拉動,它也總會保持在原來的位置,這就是物體總想保持原來靜止狀態(tài)不變的性質(zhì)。
再將斜面與木板相連,讓小車從斜面滑下,小車在木板上雖然不再受到推力,它卻可以繼續(xù)前進。另外,木板越光滑,滑行的距離就越遠,這是因為小車到達木板上時,它是運動的,所以,它會保持著運動的狀態(tài)。
如果在木板上放置一個直立的木塊,當迅速向前拉動木板時,木塊會向后倒下。這是因為木塊的下部受到木板向前的摩擦力,上部卻保持原來靜止不動的狀態(tài),所以木塊才會向后傾倒。這也類似于汽車啟動時經(jīng)常發(fā)生的人向后仰的現(xiàn)象。
活動2 旋轉(zhuǎn)脫水的奧秘
你在游樂場玩過旋轉(zhuǎn)飛車嗎?當旋轉(zhuǎn)飛車轉(zhuǎn)動起來時,人會被遠遠地甩起來,很是刺激。如果旋轉(zhuǎn)飛車停下來時,人又會回到原來豎直的位置上,你知道這是為什么嗎?
當然也是因為慣性。當旋轉(zhuǎn)飛車轉(zhuǎn)動起來時,人也具有了一定的速度,在旋轉(zhuǎn)時,由于旋轉(zhuǎn)飛車不斷地轉(zhuǎn)動,它的方向時刻改變,而人總想保持原來的運動形式,所以人就會被甩起來。
下雨的時候,轉(zhuǎn)動雨傘,水就會被甩干。道理就和旋轉(zhuǎn)飛車的一樣,只是這里沒有了繩子,水才會被甩出去。
說了這么多,你現(xiàn)在應
該明白洗衣機是如何把衣服弄干的了吧?其實,它并不是通過加熱烘干,而是利用慣性將水甩出去罷了!
再去研究一下家里的拖布吧!當你把拖布放入脫水桶時,用力向下壓,拖布頭和脫水桶就會快速地轉(zhuǎn)動起來,里面的水就被甩出去了!
活動3 轉(zhuǎn)動生雞蛋、熟雞蛋
你有不磕破雞蛋就知道它是生的還是熟的的辦法嗎?這里教你利用慣性來鑒別生雞蛋和熟雞蛋的方法。
將雞蛋轉(zhuǎn)動,轉(zhuǎn)得很快的是熟雞蛋,很難被轉(zhuǎn)動的是生雞蛋。
還有一個有趣的現(xiàn)象,當生雞蛋以較慢的速度轉(zhuǎn)動后,如果快速地按住雞蛋讓它停下,再迅速地松開,你會發(fā)現(xiàn)它還會再轉(zhuǎn)動起來!你知道這是怎么回事兒嗎?也是因為慣性的存在!
轉(zhuǎn)動生雞蛋時,力主要作用在蛋殼上,里面的蛋清和蛋黃因慣性而保持靜止,是由于蛋殼對蛋清的摩擦力才使雞蛋內(nèi)部轉(zhuǎn)動。如果轉(zhuǎn)動時快速按住蛋殼,蛋殼停下了,但里面的蛋清和蛋黃由于慣性還在保持運動,所以松開手后,雞蛋又會轉(zhuǎn)動起來。
慣性的好與壞
慣性的利用
擲鉛球、跳遠、投標槍、射箭等運動,都利用了慣性。在比賽過程中,這些物體都不再受到推力的作用,但依舊可以向前運動,要想運動得更遠,需要提前獲得較快的速度,這樣當物體離開后,就可以保持之前較快的速度向前運動,從而能夠獲得較好的成績!
另外,衣服如果不小心沾上了灰塵,我們用手拍打幾下就能將灰塵抖落,這也是因為慣性的幫助。
慣性的危害
慣性有有利的一面,但有時候也會給我們帶來一些麻煩,甚至危害我們的生命安全。如汽車啟動時,人會向后傾倒,突然剎車時,人會向前傾倒,這樣就有可能使人受傷。所以,汽車上配有安全帶、安全氣囊和頭枕等。
大貨車超速很容易發(fā)生交通事故,這也是因為慣性。車體越重,它的慣性會越大,它的運動狀態(tài)越是難以改變——難以剎住車,從而導致交通事故的發(fā)生。
慣性是所有物體都具有的一種性質(zhì),只要我們多去觀察,就會發(fā)現(xiàn)慣性的神奇之處,合理地利用慣性的有利方面,規(guī)避不利方面,就可以讓慣性更好地為我們服務!
本期“我在現(xiàn)場”答案:
通過丹頓穿著運動鞋可以看出,他在墜樓之前,是要準備做運動的。他計劃殺害自己的妻子克萊爾,讓妻子在固定時間給他送東西,而他算好了路線,打算在半路下手。
丹頓還利用門衛(wèi)制造自己的不在場證據(jù),讓大家以為他一直待在辦公室。他本想從辦公室跳到對面寫字樓的廁所,再從對面樓里出去。誰知丹頓在跳躍過程中失足墜落,把自己的命丟了。