曹遠強
力的三要素
聽了狐貍爺爺對力的介紹,又看了看晃蕩的沙袋,小狗汪汪恍然大悟:“我明白了,力大,物體的運動狀態(tài)改變就明顯,力小就不明顯,是嗎?”
皮皮說:“是的!我們還可以根據(jù)這個來比較力的大小。比如,小熊能提動那個石鎖,改變石鎖的運動狀態(tài),而我卻不能,所以我的力氣比小熊的小?!?/p>
狐貍爺爺說:“力的大小確實是決定力的作用效果的重要因素,但不是全部,還有另外兩個要素影響著力的作用效果,它們合起來叫作力的三要素。”
小熊問道:“什么叫力的三要素?我從來沒聽說過!”
皮皮高興地說道:“我知道,力的大小肯定是其中一個要素。
小狗汪汪咕噥了一句:“這不是廢話嗎,剛才狐貍爺爺已經(jīng)說了?!?/p>
狐貍爺爺說:“對,力的大小是其中一個要素。另外兩個要素,一個是力的方向,一個是力的作用點。
這時,掛在樹上的兩個皮球已經(jīng)靜止,狐貍爺爺帶著皮皮他們走了過去。
“你們看,如果向左給這個球一個力,那這個球就會向左運動。如果向右給它一個力呢?那它就會向右運動。由此可見,施力方向不同,產(chǎn)生的效果也就不同。因此,力的方向也決定著力的作用效果?!?/p>
“確實如此,方向很重要?!毙⌒苷f。
“還有一個要素是作用點。你們知道,剛才我是向著球心發(fā)力的,現(xiàn)在,我保持方向不變,但是著力點改成球的邊沿。來,我們看看是什么效果!”說著,狐貍爺爺伸出手掌,向球的邊沿擊去。小伙伴們驚訝地發(fā)現(xiàn),球在向上蕩起的同時,快速地旋轉(zhuǎn)起來了。
“確實效果不同!”大家感嘆道。
“力作用在物體上的位置不同,也就是作用點不同,也會影響力的作用效果。”狐貍爺爺說。
小狗汪汪總結(jié)道:“總的來說,力有三個要素:大小、方向和作用點?!?/p>
大家正討論著力的三要素,皮皮突然大笑起來,汪汪問他:“你笑什么?”
皮皮壞笑著說:“我覺得力的作用點真的是太重要了!你想啊,我用力打你的后背,很可能沒事兒,但要是我用同樣的力打你的鼻子,那效果肯定不一樣!”
小狗汪汪覺得皮皮說的很有道理。
認識彈力
一陣秋風吹來,落葉飄飄。小熊、小狗、小狐貍在秋風中揮拳踢腿,翻騰跳躍,練起了武術(shù),狐貍爺爺則站在一邊觀看。練了一段時間后,他們開始休息。
小狗汪汪說:“狐貍爺爺,您的知識真是淵博,我們都特別佩服。要不,您再跟我們講點兒什么吧!”
狐貍爺爺說:“好吧,既然剛才我們談到了力,那下面我就給你們介紹幾種力吧!”
“好哇好哇,不過您要講得通俗一些,不然我可能聽不懂!”小熊不好意思地說。
“沒問題!首先我來介紹一下彈力。彈力就是物體因為發(fā)生彈性形變而產(chǎn)生的力?!焙偁敔旈_始介紹了。
皮皮問:“什么是彈性形變?”
“就是力施加到物體上,物體發(fā)生形變,但只要這個力撤去,該物體就會馬上恢復(fù)原狀,這種形變就叫彈性形變,它能產(chǎn)生彈力。比如,彈簧被拉伸會產(chǎn)生彈力,被壓縮也能產(chǎn)生彈力,它所發(fā)生的形變都是可以恢復(fù)的?!焙偁敔斀忉屨f。
小狗汪汪說:“那有不是彈性形變的形變嗎?”
“有哇!你們來看這堆沙子?!焙偁敔斪哌^去,用力向那堆沙子打了一拳,然后拿開拳頭,這時,沙堆上出現(xiàn)了一個拳頭的痕跡。
“你們看,這堆沙子發(fā)生的形變就不是彈性形變,因為它不能產(chǎn)生彈力?!焙偁敔斨钢扯褜π』锇閭冋f。
“狐貍爺爺,射箭時弓所產(chǎn)生的力應(yīng)該是彈力,對吧?”小熊很有把握地說。
狐貍爺爺說:“是啊。你們看,繩子拴著沙袋,繩子對上面的樹枝和下面的沙袋都施加了拉力。這個拉力細致地分析起來就是彈力,因為繩子發(fā)生了彈性形變?!?/p>
皮皮摸了一下拉緊的繩子說:“沒看出來它發(fā)生形變了呀!”
狐貍爺爺說:“有些形變用肉眼是看不出來的,需要用儀器才能測量出來。產(chǎn)生拉力時,繩子伸長了,撤去拉力,繩子就會恢復(fù)原長。如果用橡皮繩來懸掛物體,這種形變就會很明顯?!?/p>
大家想起橡皮繩拉伸的樣子,終于理解了繩子受力時發(fā)生的彈性形變。
認識重力
狐貍爺爺繼續(xù)介紹:“接下來我介紹一種誰也離不開的力一一重力!由于地球的吸引而使物體受到的力叫重力。我們?nèi)映鋈サ那驎湎聛恚瑯淙~會從樹上飄落,都是由于受到了重力的影響?!?/p>
小熊說:“重力,我知道,我們的身體也會受到重力影響,地球上沒有物體能離得開重力的作用?!?/p>
“是啊,我們就生活在地球打造的巨大的重力場中?!焙偁敔斦f。
“天上的飛鳥也受重力影響嗎?飛機呢?”小狗汪汪追問道。
狐貍爺爺說:“受哇,人造地球衛(wèi)星也同樣受重力影響呢!”
“哇,重力真是厲害呀!”三個小伙伴齊聲驚呼。
重力的方向
狐貍爺爺接著說:“接下來我來說一下重力的方向。”這時皮皮搶著說:“我知道,我知道,是向下的。”
狐貍爺爺說:“準確地說,重力的方向是豎直向下,這個豎直向下是指與水平方向垂直。你們看,吊沙袋的繩子被拉直了,這就形象地展示了重力的方向。用繩子拴住一個物體,然后令物體自然下垂,向下拉直的繩子就指示著物體所受重力的方向。這種拴著一個物體,能指示物體所受重力方向的繩子,在建筑上叫作重垂線,可以用來檢查墻壁砌得直不直?!?/p>
皮皮問:“要是墻壁砌得不直會怎么樣呢?”
小熊說:“那還用說,肯定是不堅固,容易倒唄!”
狐貍爺爺說:“小熊說得對!用好重垂線,就可以把墻砌直、砌好?!?/p>
小狗汪汪提醒道:“狐貍爺爺,您講了重力的大小和方向,還沒講重力的作用點呢!”
“哦,好的好的,我接著講。重力在物體上的作用點叫作重心,每個物體都有一個重心。實際上,物體每一部分都會受到重力的作用,但是研究問題時,為了方便,我們可以認為重力只作用在重心上。特別的是,雖然每個物體都有一個重心,但是重心卻不一定在物體上面。”
“???這怎么可能?!”三個小伙伴齊聲說道。
看到大家感到意外,狐貍爺爺忙拿起樹枝在地上畫起畫來。他邊畫邊講:“比如圓環(huán)狀的物體。它們的重心就不在圓環(huán)上,而是在圓環(huán)里面的中心位置上?!?/p>
看著狐貍爺爺畫的畫,三個小伙伴都開始琢磨起來。同學們,你們弄明白了嗎?
狐貍爺爺?shù)恼n堂:
力的三要素影響著力的作用效果。
力的三要素是:大小、方向和作用點。
彈力:物體由于發(fā)生彈性形變而產(chǎn)生的力。彈性形變就是外力撤去后還能恢復(fù)原狀的形變。
地球?qū)Φ厍蛏虾偷厍蚋浇奈矬w都施加了重力。
重力是由于物體受地球的吸引而產(chǎn)生的,它的大小與物體的質(zhì)量成正比(質(zhì)量越大受到的重力越大)。重力的方向是豎直向下,重力在物體上的作用點叫物體的重心,重心不一定在物體上。
(編輯 乖乖隆地洞)