提着重物,不移动就没有做功。
这是初中物理的一道经典题目。为什么没有做功?因为,物体在力的方向上没有产生位移。
这是一个相当反直觉的答案。谁都知道,提着重物,即便原地站着不动,也会感到费劲,疲劳,时间长了就会坚持不住。
不信你试试。
但问题是,此时的重物,它真的没有产生位移吗?
我们说它没有动,没有产生位移,那是眼睛看到的一个现象。众所周知,人的眼睛看事物只能是看个大概,这是由眼睛的分辨率决定的,人眼的分辨率是很有限度的。所以这种没动,只是看起来没动而已。
我们把提重物这个现象代入杆秤称量东西就可观察得更明显些。
过去,小商小贩用杆秤卖东西,常常一手提住提纽,另一手调整秤砣的位置,然后大声喊:“看,高高的,高高的!”
(图片源自网络)
所谓高高的,是说秤杆的尾端高挑,给你的东西不但是够秤,而且还多了一点点。
我们细看,就会发现,这时的秤杆它是微微起伏的。这说明,重物是上上下下做着微运动的。重物并非没有在力的方向上发生位移,而是在力的方向上和反方向上反复发生着位移。只不过,它被局限在一个很小很小的活动范围里,常常被忽视而已。
为讨论方便,这里我们假设,重物先是下沉了一毫米的百分之一即一丝,然后,人把它提上来。重物又下沉了一丝,然后,人又把它提上来。如此循环往复,这就是人提重物时实际发生的事情。
这样,把这些无数个一丝累加起来,就是提重物的人让重物在力的方向上产生的位移。这是人提重物时感到费劲和疲劳的根本原因。
这时当然做功了。
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