今天,有个网友问我一个物理问题:“如果拿拳头打空气,有没有受力物体?”
这个问题问的好,我曾经在教初中物理力学第一节课时问过学生同样的问题,结果绝大多数学生都不假思索中不约而同的回答:没有受力物体!可以确定的是,没有学过物理的人恐怕多数也会这样回答。
那么,到底用拳头打空气到底有没有受力物体呢?
我们先来想一下,关于力是怎样定义的呢?
在初中物理中:力是物体对物体的作用!
由此延伸一下这个力的概念,可以知道物体之间力的作用都是相互的,有施力物体,必然有受力物体,施力物体同时也是受力物体!而且这两个力由于是一对相互作用力,因此大小相等、方向相反、作用在同一条直线上、作用在两个物体上。
简单来说,如果甲打了乙,那么乙也必定同时打了甲,甲对乙的力与乙对甲的力等大、反向、共线、作用在两人身上!
有人可能会说了,既然甲打乙和乙打甲的力是等大的,为什么往往被打的会受伤害更严重、会觉得很疼,而打人的却一般不太要紧甚至觉不出来怎么疼呢?
这是因为打人者往往是用自己最坚硬强壮的部位去击打被打者的薄弱部位,坚硬部位比如拳头、肘、膝盖、脚后跟等骨头较多处,薄弱部位比如肚子、腰部、脖子等柔软、肉多、神经末梢多、易折的地方。这些薄弱地方承受力弱,疼感较强,因此就会让人误以为被打者受力更大。
但是,如果用一个人的拳头去击打另一个人的几乎相同的拳头(都未经历过抗击打训练或者都经历过抗击打训练)的话,打人者和被打者的感觉应该是相差无几的。也就是说力的作用本来就是相互的,有作用力就有大小相等、方向相反的反作用力!
那么回归开始的话题,用拳头打空气到底有没有受力物体呢?
答案非常肯定:有!
举一个比较浅显易懂的例子,我们夜晚看到的“流星”,其实我们之所以能看到流星,是因为陨石在进入大气层后,以非常大的速度落向地面,如此高的速度,空气对它的阻力是非常大的,因此,在陨石与空气摩擦的过程中,就会摩擦生热直至燃烧,其燃烧发出的光到达人眼,人眼才看到了这瞬间的绚丽甚至多彩!
也就是说这就是一个物体与空气之间产生相互作用力的活生生的例子。
其实,只要物体的速度足够大,一粒沙子、一滴水、一片树叶都可以产生巨大的威力,像电影中的那种武林高手用树叶做武器的人,其实从物理的角度来说,只要速度足够大是完全可以实现的!
那为什么我们平时用拳头打空气,却没有打到空气的感觉,也觉察不到拳头受到空气的反作用力呢?
这是因为,我们即便再快速打出拳头,拳头速度也太小了,从而导致与空气的相互作用力太小,几乎到了可以忽略的程度了,因此根本感觉不到空气的存在。
如果,(我是说如果,但是千万不要随便乱试!)如果我们坐着飞机乃至火箭,把飞机或者火箭打开一个窗户或者孔,然后用一只拳头去击打空气,你一定能感觉到你的拳头受到了很大的反作用力!
其实,利用反作用力的例子很多,比如用船桨划水,火箭升空,直升飞机上升等等,这些例子也是初中物理题中经常出现的例子。
综上所述,用拳头打空气,有受力物体,受力物体就是拳头周围的空气!
中学生朋友们,物理有趣且有用,养成勤于思考、见物思理的习惯吧,为了美好的未来,加油!
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