周生記
很多人都喜歡看F1賽車,當(dāng)車輛在賽道路面上快速奔馳時(shí),我們一面沉醉于速度帶來的刺激與激動(dòng),一面把心揪到了嗓子眼兒,因?yàn)橘愜囌娴臉O為驚險(xiǎn)。我們總能看到一些賽車因?yàn)檐囁龠^快而沖出賽道,造成車損人傷。
在生活中,我們同樣面臨著汽車超速或超載帶來的危險(xiǎn)。有人會(huì)問,為什么超速或超載的汽車容易引發(fā)交通事故,讓人處于危險(xiǎn)的境地呢?
要想說清這個(gè)問題,還要從物理知識(shí)說起。我們先要講清一個(gè)大家都能認(rèn)同的道理:當(dāng)我們?cè)谕苿?dòng)物體時(shí),因?yàn)橄牧四芰?,所以?huì)感覺疲累,這說明物體的運(yùn)動(dòng)是靠能量來催動(dòng)的。
同樣,一個(gè)運(yùn)動(dòng)著的物體也具有能量——?jiǎng)幽?,這使得它能推動(dòng)其他物體。并且當(dāng)物體質(zhì)量及速度都加大時(shí),它就會(huì)具有更大的能量。由此,我們可以得出一個(gè)結(jié)論:車輛跑得越快或負(fù)載的重量越大,它具有的動(dòng)能就會(huì)越大,一旦發(fā)生不能及時(shí)躲避的緊急情況,造成的傷害也會(huì)越大,很多重大的交通事故就是因此發(fā)生的。
下面我們就通過一個(gè)小實(shí)驗(yàn)來給大家說明物體動(dòng)能大小與其速度及質(zhì)量大小的關(guān)系。
實(shí)驗(yàn)主題:研究動(dòng)能與哪些因素有關(guān)
準(zhǔn)備器材:帶有凹槽的斜面(一根切開的塑料管),一個(gè)鐵球,一個(gè)木塊。如圖放置:
實(shí)驗(yàn)一 物體動(dòng)能同其質(zhì)量的關(guān)系
選擇兩個(gè)大小不同的鐵球,讓它們從同一高度滑下來(從較高位置滑下來,到達(dá)水平面的速度會(huì)越大),當(dāng)小球撞擊木塊時(shí),就會(huì)推動(dòng)木塊移動(dòng)一定距離,推動(dòng)距離越遠(yuǎn),說明小球具有的動(dòng)能越大。
如果大球質(zhì)量是小球質(zhì)量的2倍,會(huì)發(fā)現(xiàn)大球?qū)⒛緣K推動(dòng)的距離是小球推動(dòng)距離的2倍,由此可以得出結(jié)論:當(dāng)速度相同時(shí),動(dòng)能大小與物體質(zhì)量的大小有關(guān),質(zhì)量越大,具有的動(dòng)能就越大。
實(shí)驗(yàn)二 物體動(dòng)能同其質(zhì)量的關(guān)系
讓同一個(gè)小球分別從不同高度滑下,比較木塊被撞擊后移動(dòng)的距離大小,從高處滑下后,推動(dòng)木塊移動(dòng)距離較遠(yuǎn),由此說明:相同質(zhì)量的物體,速度越大,具有的動(dòng)能較大。
由實(shí)驗(yàn)表明,對(duì)于同一物體,當(dāng)速度增大為原來的2倍時(shí),動(dòng)能會(huì)變?yōu)樵瓉淼?倍。由此可以看出在道路上限速的作用。