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生活常识中的物理现象

2017-12-29张浦靖��

考试周刊 2017年46期
关键词:体验生活

张浦靖��

摘 要:高中物理知识不仅仅是作为理科高考科目的对象之一,而且与我们的生活密切相关。诸如一些民间俗语、谚语以及成语都可以用物理原理进行解释,如“人心齐,泰山齐”,这句话主要强调集体的力量,只要大家齐心协力,就可以攻克生活中所遇到的困难。而从物理角度来说,证明了各个分力的方向一致,则合力的大小等于各个分力的大小之合。总之,世界并不是平淡无奇的,乏味的,只要我们善于发现、善于观察,这眼里的世界就会变得非同凡响。这不妨碍我们尝试着运用物理的视觉观看生活、体验生活,让现实的生活当中增添理性的亮色。

关键词:物理原理;物理视觉;体验生活

一、 惯性力在生活中的应用

力是指物体与物体之间的相互作用,那么惯性力又是怎样的呢。据了解,惯性力的引入是为了弥补非惯性参考系中物体的运动不满足牛顿运动定律而引入的假想力。虽然只是被称作假想力,但是在生活当中,我们还是可以通过一些生活现象来感受它,体验它的存在。

1. 惯性力的定义

惯性力是指当物体有加速度时(无论是加速阶段,还是减速阶段),物体具有的惯性会使物体有保持原有运动状态的倾向,而此时若以该物体为参考系,并在该参考系上建立坐标系,看起来就仿佛有一股方向相反的力作用在该物体上并且令该物体在坐标系内发生位移,因此称为惯性力。实际上,这种惯性力并不适应牛顿定律,因而惯性力也被称为假想力。

2. 惯性力的分类

在物理学上,惯性力的存在还是具有一定意义的。惯性力可以分为平动惯性力和转动惯性力。前者的特点在于物体处于相对静止的状态,而后者的特点在于物体处于相对运动的状态。根据牛顿第二定律,在匀加速运动中,运用F=ma等式表示其力与运动的关系。其中,F表示的是物体所受的合外力,m表示的是物体的质量,而a表示的是物体的加速度。将匀加速运动的等式进行演算,可以更改为F-ma=0,那么,惯性力的等式可以描述为F1=-ma。其可解释为惯性力等于物体的质量乘以加速度并取反方向。这种惯性力是平动惯性力的实际表现,而转动惯性力涉及两个力,即离心力和奥利力。无论是平动性惯性力还是转动惯性力,这两者都对现实生活产生一定的物理意义。

3. 惯性力的生活意义

在现实生活中,运用惯性力的物理现象对某项运动或者活动进行解释还是具有一定的科学意义的。例如我们乘坐的汽车。无论是大巴公司为顾客提供的客运服务,还是私家车的自驾行为,在驾车或者乘坐汽车之前,我们都务必系好安全带。安全带的安全措施是根据惯性力的物理现象设置的,因为当乘坐汽车或者自驾车在运动过程中,我们的身体随着汽车或者自驾车做匀加速运动,而这时司机急需刹车的那刹那间,我们的身体上的匀加速运动还正在继续进行,一时半会与汽车或者私家车的速度形成运动差,我们的身体会不由自主地往前倾斜,甚至是大幅度地往前倾斜。此外,由于惯性力的大小与物体质量的大小形成正比,因为我们可以发现,人的体重较重的惯性力会比体重稍微轻的要大。也就是可以看到体重较大的人,在司机刹车的那瞬间,身体往前倾斜的幅度会比体重较小的人大。假如,司機或者乘客在开车或者坐车的时候没有系好安全带,做好安全的防范措施,那么就很容易出现安全事故,这也就是警察叔叔严管交通规则的原因之一。

二、 物理现象“峡谷效应”对生活的影响

峡谷效应既是一种比较有趣的物理现象,又是一种比较危险的生活现象。人们利用峡谷效应的物理常识可以解释很多生活现象,甚至利用这点知识进行安全防范。

1. 峡谷效应的物理定义

顾名思义,峡谷效应是指当气流由开阔地带流入地形构成的峡谷时,由于空气质量不能大量堆积,于是当气流加速流过峡谷,风速瞬间增大;当气流流出峡谷时,空气流速又会减缓。这种地形峡谷对气流的影响,称之为“峡谷效应”,亦被称作“峡管效应”。在生活中出现的“峡谷效应”。形成这种物理现象的条件有:一,气流;二,障碍物,即峡谷或者城市里的楼房。在山谷里,“峡谷效应”的产生会发出“呼呼”的风声,从而在听觉上让人感受到该效应;在城市的楼房之间,“峡谷效应”的产生会使楼房之间的风度加快,从而在触觉上让人感受到身体的凉快。

2. 峡谷效应与我们的生活

峡谷效应在我们生活当中随处可见。例如教室里的窗户就是能够产生“峡谷效应”的地方。此时,教室里的窗口为“峡谷效应”的产生提供了两个必要的条件:即一是窗口的空间;二是有风,有气流经过。当空气气流从窗外经过教室窗口时,由于气流面积不变,窗口空间的变小,此时气流相拥地流过窗口,因而风度变快。教室里的人们就会感受到一阵凉风吹过。除此之外,“峡谷效应”的产生还会影响气压的大小。例如半掩着的门。当门处在半开的状态,要是突然有强有力的气流从中穿插而过,那么门中间的气压会变小,而此时的门就会慢慢地靠拢,直至紧闭的状态。这种物理现象就可以解释为什么有的门会在半开着的状态且没有人在旁边的时候,会突然狠狠地关闭。通过这种科学的物理认识,就不会怕在半夜的时候偶遇这种情况而误认为是有鬼敲门了。与此物理常识相类似的还有就是在动车或者地铁车门前常常画有一条黄线。这条黄线也可以称为生命线,是警惕人们应该与动车或者地铁应该保持距离的线。在现实生活中,常常有突发事故报道说,某某在动车或者地铁站不慎跌落车轨,后果命丧。这真的仅仅是不慎的缘故吗。从物理的角度却可清楚地认识到,这不仅仅是不慎的事故,而是可以避免的事情。当列车驶来的时候,中间的气流速度快,压力小,从而容易像魔鬼的爪子一样,吸旁边的事物。这也就是为什么在动车站或者地铁门前会设置黄线的原因。

总结:只要我们肯用心观察、体会生活,那么,我们就会发现物理知识无处不在。有的物理认识可以解释现代规章制度的现象,如动车门前的黄线禁止;有的物理认识可以解释奇思妙想的神奇诡异事件,如半夜突然紧闭的门;有的物理认识可以解释自然现象的巧夺天工,如雨后彩虹的形成等等。总之,物理知识与我们的生活密切相关。

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