惯性在生产、生活中的应用惯性在生活中的应用

时间：2018-12-28 03:30:48　来源：柠檬阅读网本文已影响人

　　物理来源于生活，服务于社会，与实际生活有关的物理知识，已经成为各种物理考试的热点，关于惯性在生产、生活中的应用的事例很多，现举几例进行分析，希望对同学们的学习有所帮助。
　　例1　烧锅炉的师傅在向炉灶内加煤时，铲子往往并不进入灶内，而是停在灶前，煤就顺着铲子运动的方向进入灶内，这是为什么?
　　解析对这类惯性题的解释可从三步骤入手，首先分析煤原来的运动状态，接着分析送煤过程中发生了什么变化，最后由于惯性，煤离开铲子后要保持原来向前的运动状态，按这样的分析思路，可以解决各种惯性说理题。
　　答铲子装上煤后，工人用铲子向炉灶内送煤时，铲子和煤都向炉灶运动，当它们到达炉灶前，工人师傅抓住铲子让它停止运动，而煤由于惯性，仍要保持原来的运动状态继续向前运动，于是就离开铲子进入了灶内。
　　例2惯性在现代科学技术中的运用相当广泛，例如，发射卫星所需的推力，不但与卫星所受的重力和发射的倾角有关，而且还与发射的方向与地点的纬度有关，你认为在什么地方，向什么方向发射卫星最为省力?
　　解析　地球自转的方向是由西向东的，如果火箭向东发射，就可以利用地球自转的惯性，节省推力，如图所示，在地球上不同纬度处由西向东转动的速度也不一样，在赤道处最大，速度为460m/s，而在南北极最小，速度几乎为零，因而在赤道附近顺着地球自转的方向(由西向东)发射卫星最为省力。
　　例3在没有其他辅助方法，又不能敲，破的情况下，怎样才能分辨生熟鸡蛋?
　　解析方法一将两只鸡蛋放在光滑的水平桌面上，用手拨动两蛋的外壳，使它们以同样的速度同时开始转动，煮熟的鸡蛋蛋白和蛋黄已经凝固，与蛋壳形成一个实心整体，所以蛋白、蛋黄能和蛋壳一起旋转，而生蛋内部蛋白和蛋黄仍为液态，转动时由于惯性。其内部蛋白和蛋黄不能立即旋转起来，所以阻碍着蛋壳继续旋转，故生鸡蛋很快停止转动，熟鸡蛋转一会儿才停止。
　　方法二如上，让两只鸡蛋在光滑的水平桌面上以同样的速度同时开始转动，并迅速地用手挡一下就抽开，先停下来的是熟鸡蛋。
　　因为用手挡的是两蛋的外壳，因生鸡蛋内部蛋白和蛋黄仍为液态，实际上只是给蛋壳一个阻挡力，由于惯性其内部蛋白和蛋黄因惯性不能立即停下来，所以生鸡蛋还要继续旋转，而熟鸡蛋先停止转动。
　　例4气功表演开始了：一个演员躺在地板上，身上压着一块又大又重的石板，另一个演员抡起一把铁锤，猛力向石板砸去，观众紧张得屏住了呼吸，“开!”随着打锤人的喊声，“乓”的一声，石板被砸断了，而石板下的人一点也没受伤，这是怎么回事呢?难道他真有护身术吗?
　　解析主要是大石板的惯性保护了演员，铁锤砸在石板上的力很大，但作用时间很短，石板还来不及运动，就断了，再加上石板和演员身体的接触面积很大，演员身上受到的压强也就小，所以，石板砸断了，人身仍然很安全，如果换上一块小薄石板，危险性反倒大了。
　　
　　这个原理的应用也是很广泛的：建筑工人为了把一块整砖劈成两半，他用左手掌托住砖，右手用瓦刀猛然向砖的中间一击，那砖应声分成两半，而左手却不会被砸伤，起重机吊货物，拖拉机用钢绳拖机器，拖轮拖驳船，起动的速度都不能过大，否则就会发生“断绳”事故。
　　例5　5.12汶川大地震发生以后，震区的人们与外界隔绝，缺粮少水，生命受到严重威胁，党中央、国务院心系灾区人民，决定向他们空投食品，我们发现所有食品都是在到达目的地之前提前投掷的，这是为什么呢?
　　解析飞机投掷物体前，被投掷物跟飞机一起运动，投掷物离开飞机后由于惯性仍要向前保持匀速直线运动，可是被投掷物受重力作用，在它向前运动的同时还要向下落，物体的实际下落轨道是一抛物线，所以必须提前投掷。
　　飞机速度越快，高度越高，提前量也应该越大，飞机投弹也遵循这个规律。
　　以上的例题从不同的侧面介绍了对惯性知识的应用，下面请同学们完成几个练习挑战一下自我：
　　1　行走的人被石头绊一下会向前跌倒，下述分析中正确的是( )
　　A　人的上半身有惯性，下半身没有惯性
　　B　由于石块作用而改变了人的运动状态
　　C　人由于惯性保持向前，石块作用于脚时，使脚运动变慢
　　D　以上说法都正确
　　2　质量分别为m和M的两个物体甲和乙，其中M>m，将它们放在水平且光滑的车板上，车以速度u向右运动，当车忽然停止运动时，则( )。
　　A　甲、乙两物体都静止
　　B　甲物体运动得快，乙物体运动得慢，两个物体相撞
　　C　乙物体运动得快，甲物体运动得慢，两物体间的距离加大
　　D　甲、乙两物体都以原来的速度u向右运动，它们之间的距离不变
　　3　用手拍打衣服上的灰尘时，被手指拍到的部分灰尘给拍掉了，衣服上没有被手指拍到的部分灰尘也会被拍下来，它究竟是怎样下来的呢?
　　4　汽车启动时，为什么乘客的身体上部是向后仰而不是向前倾?正常匀速行驶时，一位乘客把苹果抛向空中，该苹果能否落入这个人手里?为什么?
　　参考答案
　　1　C 2　D 3　拍打衣服时使衣服迅速地振动(抖动)，由原来的静止变成了运动状态，即偏离了原来的位置，而衣服上的灰尘由于惯性，仍然保持原来的静止状态待在原处，这样就脱离了衣服，4　汽车启动，人还保持着静止状态，车向前，相对不动的人当然向后仰，还落在手里，因为人和苹果都保持着匀速直线运动状态，相对不动，好比地球运动，人却不动。

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