形影不离的孪生兄弟

更新于 2026年10月10日 版权声明

形影不离的孪生兄弟

每当出现激动人心的场面或看到精彩的艺术表演,人们都会以热烈的掌声来表达心中的激动情绪,甚至两只手掌拍红了都不觉痛。我们知道,当我们热烈鼓掌的时候,两只手掌在迅速地相拍,左手拍右手,右手拍左手。左手给右手一个作用力,右手同时给左手一个作用力,真可谓“礼尚往来”。

火车是由一节一节的车厢组成,当列车前进时,前面的车厢给后面车厢一个向前的拉力,而后面的车厢则给前面的车厢一个向后拽的力;当我们用钳子拔钉子时,钳子给钉子一个向外拔的力,而钉子则同时给钳子一个相反方向的力;我们坐在椅子上,给椅子一个压力,而我们所以能够坐得稳稳当当,则依靠椅子的支持,这就是说,当我们给椅子压力时,椅子同时给我们一个支持力……所有这些现象,都表明力是物体之间的相互作用。

甲物体对乙物体施加作用力时,乙物体便按照“礼尚往来”的原则,也对甲物体施加作用力。我们常把甲、乙两个物体之间的相互作用力中的一个叫做作用力,而把另一个叫做反作用力。

非常奇怪,作用力和反作用力这对孪生兄弟是同时存在的。要出现么,同时出现,要消失么,它们又同时消失。而且它们的大小相等,方向相反,作用在同一条直线上。

牛顿在《自然哲学的数学原理》这部名著中,将作用力和反作用力所遵循的规律总结为:“力学第三定律”,人们通常把它称为牛顿第三定律。这条定律是这样说的:两个物体间的作用力与反作用力,总是大小相等的,沿着同一条直线而指向相反。

你注意过吗,人们走路的时候,是用两脚轮流向后蹬地面。双脚向后蹬,而人身体却向前移动了。为什么双脚向后蹬,人不向后退呢?原来,当双脚向后蹬地面的时候,给地面一个向后的作用力,根据牛顿第三定律,地面便给人一个大小相等,方向向前的作用力,人便在这个向前的力的作用下而前进了。因此,人们能走路,全靠地面给的一个向前的作用力。路面太光滑,我们走起路来感到使不上劲,走不快,令人着急。这种情况下,并不是我们不肯用劲,而是由于路面太滑,脚往后蹬时用不上力。既然我们给路面向后的作用力小,路面给我们向前的力自然就小,因此不可能走得快。

参观游泳比赛时,你看游泳运动员转弯时的动作是最优美的。当运动员快速游向池壁时,只见他脑袋猛地一低,往下一扎,身体蜷曲,两脚向水面上一翻,整个身体的方向就转了过去。这时,两膝盖弯曲,两脚掌正好紧贴游泳池的池壁。狠劲一蹬,池壁给他帮了一大忙,他又急速地游了出去。这个动作,一瞬间完成,优美极了!其实,利用反作用力的现象是屡见不鲜的。(https://www.daowen.com)

“让我们荡起双桨,小船儿推开波浪,……小船儿轻轻飘荡在水中,迎面吹来了凉爽的风……”

假日,小朋友们到公园里过队日,划着小船,唱起这首歌的时候,多么令人心旷神怡,多么愉快!当我们向后荡起双桨,小船儿便飘荡向前。在双桨向后划水时,对水作用了一个向后的力,水便给桨一个向前的推动力,桨连同船一起获得了加速度,船便向前驶去。

你再看青蛙在水中游泳的情景。只见那青蛙,两腿后蹬,身体便迅速向前游去。当它的两腿蹬水时,给水一个作用力,与此同时,水给青蛙一个向前的作用力。在这个力的作用下,青蛙获得一个向前的加速度,因而速度越来越快,当蹬水动作结束,青蛙巳具有比较大的速度了。这时如果利用惯性,便可以向前滑行。你看那聪明的青蛙,为了减少阻力,充分利用这宝贵的惯性,便将双腿一夹两肢并在一起,使整个身体并成线形,犹如燕子在空中滑翔一样,自由自在。人类是很善于学习的,在人们各式各样的游泳姿势中,有一种被称为“蛙泳”的,便是人们仿照青蛙的游泳姿势。游泳时,无论你是采用蛙式,或是自由式、蝶式、仰式……都是利用水对身体起一个向前的反作用力推动的结果。

吊扇在正常转动时悬挂点受的拉力比未转动时要小,转速越大,拉力减小越多。这是因为吊扇转动时空气对吊扇叶片有向上的反作用力,转速越大,此反作用力越大。

[举一反三]

在日常生活中,类似的现象很多。请你说一说,运动员起跑时,为什么经常利用起跑器起跑?

答案:预备时,运动员踏紧起跑器,一听见枪声,他便用一个爆发力使劲地往后蹬起跑器,起跑器便同时给他一个同样大小的向前的反作用力,在这个力的推动下,他便获得足够的加速度,飞也似地冲出去了。

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