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怎么才能让一个小学生明白什么是牛顿第三定律呢

来源:N       更新时间:2010-8-21
 

 

牛顿第三定律,作为经典力学中动力学三大基本定律之二,自牛顿独创起,数百年来经受了无数次的考验,得到了世人的普遍认可。牛顿第三定律的内容是:两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等,方向相反,作用在同一条直线上。
但是有些同学却对牛顿第三定律发起“攻击”。认为牛顿第三定律在某些情况下是不成立的。一位位同学举了这样—个例子:甲班和乙班的同学进行了一场拔河比赛,结果甲班输了,这位同学指出:“根据牛顿第三定律,在拔河时,甲队对乙队的拉力和乙队对甲队的拉力是一对作用力与反作用力,两力大小相等,方向相反,那么两队应是永远相持不下,么会分出胜负呢?牛顿第三定律出错了。
拔河比赛有胜负,难道两队拉力真的大小不相等吗?不是的,那么牛顿第三定律出错了吗?也不是的。
我们先来对拔河比赛进行受力分析:
这里有三对作用力与反作用力,即:甲队对乙队的拉力f甲→乙,乙队对甲队的拉力f乙→甲;甲队同学脚踏地的力f甲→地及地面对甲队同学的脚的反作用力f地→甲;乙队同学脚蹬地的力f乙→地及地面对乙队同学的脚的反作用力f地→乙。
据牛顿第三定律可得:
f甲→乙=f乙→甲
f甲→地=f地→甲
f乙→地=f地→乙

以上是用隔离法受力分析得到的。若用整体法分析,则甲乙队和拔河的绳子为一个整体系统,这一系统只受到两个外力;地面对电队员脚的反作用力f地→甲和地面对乙队队员脚的作用力f地→乙。
由此可见,当(只限)时,甲队获胜;反之,整体统向乙方移动。所以,哪队的蹬力大,地面对该队的反作用力就大,就能取胜。
这样的例子还很多,又如:一匹马拉着一辆马车作加速运动,马拉车的力和车拉马的力相等吗?若相等。马和车为何能产生加速度?是不是牛顿第三定律又错了?
当然不是的。牛顿第三定律与物体的运动状态是无关的。不论马是加速或匀速前进,或是静止。马拉车的力总是与车拉马的力相等的。马和车之所以能产生加速度,对马来讲,是因为地面对马向前的静摩擦力大于车对马的力;对于车来讲,是因为马拉车的力大于地面对车的阻力。
在解决此类问随时,应用整体法和隔离法两种受力分析方法进行全面分析,是解题的关键

 

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