龍學(xué)鋒
拔河比賽比的是什么?很多人會(huì)說:當(dāng)然是比哪一隊(duì)人的力氣大?。∑鋵?shí),答案是否定的,因?yàn)楦鶕?jù)牛頓第三定律,力的作用是相互的,甲隊(duì)拉乙隊(duì)的力和乙隊(duì)拉甲隊(duì)的力,是一對(duì)作用力和反作用力,是大小相等的,不存在誰大誰小的問題。那么,大家感到奇怪的是,既然甲隊(duì)拉乙隊(duì)的力和乙隊(duì)拉甲隊(duì)的力是相等的,為什么是甲隊(duì)勝,而不是乙隊(duì)勝呢?問題出在哪兒呢?
在這個(gè)問題中,甲隊(duì)拔河比賽勝了,意味著甲隊(duì)向后退了,我們選擇甲隊(duì)作為研究對(duì)象進(jìn)行受力分析。甲隊(duì)受到重力、地面的支持力、乙隊(duì)對(duì)甲隊(duì)的拉力、地面對(duì)甲隊(duì)的摩擦力共四個(gè)力的作用。其中,重力和地面支持力是一對(duì)平衡力。甲隊(duì)之所以后退,說明地面對(duì)甲隊(duì)向后的摩擦力大于乙隊(duì)拉甲隊(duì)的力。對(duì)拔河的兩隊(duì)進(jìn)行受力分析就可以知道,只要所受的拉力小于與地面的最大靜摩擦力,就不會(huì)被拉動(dòng)。由此可見,要想贏得拔河比賽,關(guān)鍵是增大腳與地面之間的摩擦力。假如一隊(duì)力氣較大的運(yùn)動(dòng)員站在光滑的冰面上,另一隊(duì)力氣較小的運(yùn)動(dòng)員站在普通的地面上,兩隊(duì)進(jìn)行拔河比賽,顯然,站在冰面上的那一隊(duì)是不會(huì)取勝的。
如何增大腳與地面之間的摩擦力呢?首先,摩擦力的大小與接觸面的壓力大小有關(guān),接觸面粗糙程度一定時(shí),壓力越大摩擦力越大。其次,摩擦力的大小與接觸面的粗糙程度有關(guān),壓力一定時(shí),接觸面越粗糙,摩擦力越大。
拔河比賽中,通常如下做法可以幫助我們加大取勝的概率。
第一,拔河時(shí)穿一雙鞋底帶有凹凸花紋的鞋子,就能夠加大摩擦力。
第二,在挑選拔河的隊(duì)員時(shí),一定要找體重比較重的人參加。因?yàn)轶w重越重,對(duì)地面的壓力就越大,摩擦力也會(huì)增大。
第三,在比賽過程中,人要使勁向后仰,身體傾斜度要達(dá)到45度以上,腳在前面,身體在后面。身體的重心一定要低,因?yàn)榈鸵稽c(diǎn),不容易被拉跑。另外雙腳不要離開地面,以摩擦移動(dòng)為宜。
以上,不管是哪種方法,其目的都是想法設(shè)法加大地面對(duì)腳底的摩擦力,以取得比賽的勝利。
在外太空玩拔河是什么體驗(yàn)?可以像在地球上一樣使勁地拉拽嗎?還是會(huì)有完全意想不到的情況發(fā)生?曾經(jīng)在太空中進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)表明,失重狀態(tài)下的拔河游戲與地球上截然不同。在地球上,拔河中輸?shù)舻囊环綍?huì)被拉向勝利的一方,而在太空中,雙方會(huì)彼此牽拉,最終彼此撞在一起。之所以會(huì)出現(xiàn)這樣的結(jié)果,原因在于牛頓第三運(yùn)動(dòng)定律:兩個(gè)物體相互作用時(shí),彼此施加于對(duì)方的力大小相等,方向相反。換句話說,當(dāng)你對(duì)一個(gè)物體施加力時(shí),物體也會(huì)反過來對(duì)你有同樣大小的作用力。我們很難挪動(dòng)一塊大石頭,因?yàn)樗亓?;但是你可能不?huì)意識(shí)到,在你推石頭的同時(shí),石頭也對(duì)你有同樣大小的作用力。如果沒有摩擦力把你牢牢固定在地面上,你就會(huì)被向后推開。