随处可见的惯性
随处可见的惯性
乘过汽车的人,会有这样的亲身感受:当汽车拐弯的时候,身体都不由自主地往外倾倒。这是怎么回事呢?原来,当我们坐在汽车中跟汽车一起向前飞奔的时候,我们的身体也具有一个向前的运动速度。当汽车拐弯时,我们的脚已经跟着汽车拐弯,而我们的身子却由于惯性沿着原来方向往前冲。要不是车厢帮了我们的忙,恐怕大家都要被甩出去,摔下来。难怪公共汽车上的售票员当汽车快到拐弯处都要关照大家注意呢!如果碰到特殊情况,司机紧急刹车,这时乘客就会不由自主地向前倾倒。大家都将会吃些苦头。如果不懂得惯性的道理,可能还要互相埋怨呢。知道了物体的惯性,就应该懂得,造成这种不愉快的根源,在于物体的惯性。你想,如果遇到紧急情况,司机只关闭发动机而不刹车能行吗?不行的。由于惯性,关闭了发动机的汽车仍要继续往前运动,依然会发生危险,这时的司机,只有采取紧急刹车的措施,用一种力量强迫汽车停下来,才能避免发生事故。车上的乘客,紧贴车厢地板的脚,随着汽车骤然停止运动,可是上身由于惯性的缘故,却向前倒过去,这就不可避免地要发生互相挤压的场面了。
既然物体都具有惯性,那么汽车关闭发动机以后,为什么它并不永远地运动下去,而最后终究要停下来呢?汽车关闭发动机以后,如果没有受到外力的作用,它将由于惯性而永远地运动下去。可是,实际情况并不是这样呀!你看,汽车的轮胎与地面之间存在着摩擦的作用,汽车内部机件之间也存在摩擦。可以看出,这时的汽车并不是惯性定律说的没有受到外力的情况。在这些摩擦的阻碍作用下,汽车终要慢慢地停下来的。
惯性固然在某些场合给人们带来一些苦头,可是,倘若没有惯性,那么我们的世界也将是难以想象的。假如没有“静者恒静”这种性质,放在桌上的收音机,一会儿跑到这儿,一会儿又窜到那儿,屋里的东西自己随便到处乱窜;世界上各种物体,包括房屋、树木、石头、花草,都将随意变更自己的位置,这样的世界将是毫无秩序,一片混乱。假如没有“动者恒动”这种性质,也就是说,如果物体运动起来后没有保持自己原来运动状态的性质,那么,当静止物体在外力作用下而启动之后,一旦失去外力的作用,它就不能保持它具有的速度继续运动而马上就会停下来,这也是一种难以想象的场面。如果这样,一切枪、炮都将无法使用。因为子弹、炮弹从枪膛、炮膛中飞出来以后,就失去火药爆炸时产生的气体对它们的推动作用。如果没有惯性,它怎么射向敌人的阵地呢?如果没有惯性,一切球类活动也将是无法进行的。球在人们的手、脚或球拍的作用下由静止开始运动,一旦离开手、脚或球拍的作用,如果马上就要停下来,叫人怎么进行球类活动呢?如果没有惯性钟摆将不能来回摆动,无法用来计时;内燃机将无法工作。我们居住的这个地球以及其他天体,也将不能按它们的轨道运转,也不自转,将不存在白天与黑夜交替、春秋夏冬循环的规律。这就是说,一旦失去惯性,宇宙之间的一切活动都将终止……的确是无法想象的。
如此看来,惯性与我们的生活是多么息息相关呀!在日常生活中,我们经常与惯性打交道。房间里处于静止状态的东西,由于惯性,都安分守己地保持着自己的静止状态,使房间中的秩序井然。在生产劳动中,我们经常使用铁锹扬土,这时正是利用惯性,才将铁锹中的泥土扬了出去。当我们的衣服沾上尘土,大家都晓得用手拍打一阵,尘土就拍掉了。其实,这也是利用惯性的原理,衣服被拍打产生运动,而沾在上面的尘土由于惯性保持不动,这样尘土便离开了衣服,从而达到把尘土拍掉的目的。洗完衣服,人们经常将衣服用力一抖,这样便可以抖去衣服上的水滴,实际上也在利用着惯性。当汽车、火车快要进站时,司机总是在没进站之前就关闭了发动机,依靠惯性让车缓慢地驶进车站。这样做,一方面可以节省燃料,另一方面又可以避免突然停车使车身受到剧烈震动,保证车上旅客的安全。用火箭发射人造卫星或宇宙飞船,当火箭穿过大气层进入宇宙空间后,就可以借助惯性飞行,不必再开动发动机……所有这些,都是人们利用惯性的表现。
不仅人类在有意无意地利用着惯性,就是动物,也经常无意地利用惯性。鸟类用嘴叨来树枝、修筑起形形色色的窝巢。你看过电影《可爱的动物》吗?这部影片拍摄了许多大沙漠中动物的生活镜头。经过影片作者的精心编排,再加上颇有风趣的解说,使人看完这部影片之后,印象深刻。在这部影片中,就有不少记录生活在大沙漠中鸟类生活的镜头。在无边无际的大沙漠上,偶尔有几棵耸立的古树,这树,就是沙漠上百鸟的乐园,在树枝之间它们搭起各式各样的窝巢,有公寓式的、有多层楼房式的……多少年来,它们就在这里安居乐业、休养生息。有的窝巢甚至有上百年的历史,风雨无恙。鸟类的建筑艺术也算够高明的。你试想一下,要是没有惯性,鸟类能筑起这各式各样的建筑物吗?
另外,我们还经常可以看到,不慎落水的鸡狗,它们上岸之后,总是使劲地抖动羽毛,甩掉羽毛上的水珠。就是那喜欢在水中嬉戏的鸭和鹅,它们上岸之后,也要抖去身上的水滴,这不也是在利用着惯性吗?(https://www.daowen.com)
[举一反三]
1.当车辆刚开动时,坐在车上的人将会有什么感觉?用惯性来说明这个现象。
答案:当车辆刚开动时,坐在车上的人会有往后倒的感觉。惯性是指在没有外力作用的情况下,物体习惯于自己原来的状态,车未开动时,车里的人处于静止状态,所以在车刚开动时乘客的双脚跟着车辆开始向前运动,而上身由于惯性仍保持静止所以在车开动时会有向后倒的趋势。
2.人们通常是如何将锤把装紧的?
用手握住锤柄,让锤头朝上,锤柄朝下。然后,向坚硬的地上一击,锤柄便比原来紧了。如果还不够紧,可以往地上多击几下,直到自己满意为止。这是由于木柄往地上一击之后突然停止运动而锤头依靠惯性继续下移的缘故。