李忠福
(扎蘭屯市達(dá)斡爾民族學(xué)校 內(nèi)蒙古 呼倫貝爾 162656)
人在水平地面上向前走,地對人的摩擦力是否做功?有的高中物理教師和網(wǎng)上有的學(xué)者認(rèn)為此力不做功.理由是此力的作用點(diǎn)沒有移動,摩擦力沒做功.
那么又出現(xiàn)問題,人是怎么前進(jìn)的?他們的觀點(diǎn)是,人體肌肉施出的力對人做功,消耗人體內(nèi)的能量,轉(zhuǎn)化為人前進(jìn)的動能,使人前進(jìn)的,人的肌肉借助地面為支點(diǎn),把人向前移動了.
對以上部分高中教師、網(wǎng)上學(xué)者的觀點(diǎn)筆者不贊同,原因如下.
(1)初中物理教材給出判斷某力是否做功的條件只有兩個(gè),一是否有力作用于物體上,二是物體是否在力的方向上移動了距離.符合這兩個(gè)條件,就判斷為該力對物體做功了,缺少一個(gè)條件或兩個(gè)條件都沒有,則判斷為沒做功.按這兩條判斷人在水平地面上走路,地對人的摩擦力符合這兩個(gè)條件,此摩擦力做功了.
說此摩擦力不做功,用力的作用點(diǎn)是否在物體運(yùn)動方向上移動來判斷是否做功,是某些人總結(jié)出來不可靠的理論,是與教材理論相矛盾,二者必有一錯.或者這部分高中物理教師和網(wǎng)上說法錯,或者教材判斷是否做功的第二個(gè)條件需改進(jìn),即“物體是否在力的方向上移動了距離”,應(yīng)改為“力的作用點(diǎn)在物體運(yùn)動的方向上移動了距離”.
(2)人向后用力,受力物不是人,是地.摩擦力向前,摩擦力是前進(jìn)的動力,它使人向前運(yùn)動了.
(3)“人的肌肉借助地面為支點(diǎn),把人向前移動了”,這個(gè)說法不對.人肌肉施出的力,對人來說是內(nèi)力,內(nèi)力不能改變物體的運(yùn)動狀態(tài).這個(gè)說法與內(nèi)力、外力作用效果相矛盾.人前進(jìn)是因?yàn)槿耸艿侥Σ亮?外力)作用,此力沿人體傳遞給了一些部位,使人前進(jìn).
(4)“人體肌肉施出的力對人做功,消耗人體內(nèi)能,轉(zhuǎn)化為人前進(jìn)的動能,使人前進(jìn).”這個(gè)說法也不對.我們先看下面一個(gè)例子.
小李和小王面對面站在水平冰面上靜止后,小李用力推了小王一下,則小李和小王會各自向后退.我們對這個(gè)大家都熟悉的現(xiàn)象分析一下,小李推小王,消耗小李的內(nèi)能,轉(zhuǎn)化為小王的動能,而不是轉(zhuǎn)化為自身的動能.所以,消耗人體內(nèi)能,轉(zhuǎn)化成自己前進(jìn)的動能是錯的.
綜上所述,人在水平地面上向前走,地對人的摩擦力不做功的理論與物理學(xué)中做功的兩個(gè)條件、內(nèi)力作用效果、能量轉(zhuǎn)化等理論相矛盾,是錯誤的理論.因此,筆者認(rèn)為,人在水平地面上向前走,地對人的摩擦力是人前進(jìn)的動力,它對人做功.
物理學(xué)中同一領(lǐng)域的理論,應(yīng)相互支持,不應(yīng)相互矛盾.文中所述的矛盾(如果筆者的論述沒有錯誤),到底定哪方為錯,由物理專家們盡早確定.