023小说网 > 其他类型 > 天幕:我给古人上物理 > 第15章 弹力和摩擦力

第15章 弹力和摩擦力(1 / 1)

视频结束了。教室里的灯光重新亮起。学生们还沉浸在刚才的震撼中,低声讨论著。

孟川等了几秒钟,让大家平复心情,然后才继续上课:“好,我们回到力的主题。重力无处不在,是我们最熟悉的力。接下来,我们看第二种力——弹力。”

他在黑板上写下定义:“发生弹性形变的物体,由于要恢复原状,对与它接触的物体产生的力,叫做弹力。”

他拿起一个弹簧,拉伸,然后松开一端,弹簧收缩。“看,弹簧要恢复原状,就对拉着它的我的手产生了弹力。”他又轻按一下讲台,讲台微微下凹,随即回弹,“桌子被压,发生形变,要恢复原状,就对压它的物体产生向上的弹力,这就是支持力。常见的压力、支持力、拉力,其实很多都属于弹力。”

“弹力的方向,总与施力物体形变的方向相反,指向恢复原状的方向。”

“形变、恢复,”各朝工匠、善于巧思者,眼睛亮了起来。弓弩、机括、建筑榫卯,其中蕴含的“弹力”道理,被如此清晰地总结出来!原来那些经验性的技巧,背后是这般普遍的规律!

“第三种力,摩擦力。”孟川继续,“两个相互接触的物体,当它们发生相对运动或有相对运动趋势时,就会在接触面上产生阻碍相对运动或相对运动趋势的力,这就是摩擦力。”

他让一个学生上前,尝试推动讲台。起初用力较小,讲台不动。“此时有相对运动趋势,产生了静摩擦力,与推力平衡。”学生加大力量,讲台开始滑动,“现在发生了相对运动,产生的是滑动摩擦力。通常滑动摩擦力小于最大静摩擦力。”

他又用粉笔在黑板上写字,“看,粉笔与黑板之间的摩擦力,让我们能留下字迹。”再展示橡胶底的鞋子,“鞋底的花纹,是为了增大摩擦,防滑。”

“摩擦力的方向,总是沿着接触面,与相对运动或相对运动趋势方向相反。”

“摩擦会阻碍运动,”武将们若有所思。战车宾士、骑兵冲锋、箭矢离弦,无不与摩擦相关。若深明此理,是否能让车更轻快,让箭更劲疾?

“静摩擦,动摩擦,”管理仓廪漕运的官员,想着如何减少粮袋与地面、船舱的摩擦,节省人力畜力。

孟川最后总结:“重力、弹力、摩擦力,是性质不同的三种力。重力源于万有引力,是非接触力;弹力和摩擦力都是接触力,源于物体间的微观相互作用。但它们都能改变物体的运动状态。”

“理解这三种力的产生条件、大小和方向,是我们分析物体受力情况的基础。下一节课,我们将学习如何对物体进行受力分析,这是解决力学问题的关键步骤。”

下课铃适时响起。

“好,今天的课就到这里。课后大家多观察生活中的这些力,试着分析一下。”

光幕随着孟川收拾讲义的动作,渐渐黯淡。

然而,千古时空却无法平静。

那悬于虚空的蓝色星球影像,以及那清晰划分的“三种力”,如同两颗重磅炸弹,在无数人心中持续引爆。

关于“地球说”的争论并未停止,但有了那无可辩驳的影像,质疑的声音失去了底气,转而变成对“如何证明”、“大地若是球为何海水不掉下去”、“对面的人为何不掉向星空”等具体问题的疯狂探讨与计算。朝廷与民间,都有聪明人开始尝试用有限的几何与物理知识去理解这个新世界模型。

而“力分三种”的清晰界定,则让许多领域的实践者看到了理论指导实践的巨大可能。各朝帝王,不约而同地做出了反应。

嬴政下令:“于少府之下,增设‘格物院’,专司探究光幕所示‘重力’、‘弹力’、‘摩擦’之理。召天下工匠、方士、乃至刑徒中有巧思者,凡能对此三力有所阐发、或制器以验证者,重赏!尤需探究,那‘重力’之源,所谓‘地球吸引’,究竟是何机制?与朕所求之‘长生’、‘天地之力’,可有关联?”

刘彻虽对“地球说”震怒,却也深知“力”之重要。他命令:“著太常、少府,精选通算学、明匠作之吏员,秘密研习光幕所言之‘三力’。暂不涉‘地球’妄说,只究‘力’之应用,看能否用于强弩、车驾、城防。

李世民则公开在朝会上宣布:“成立‘将作监力学所’,由将作大匠主持,汇聚良工巧匠,依‘弹力’、‘摩擦’之理,改良军器、农具、舟车。另于国子监算学馆,增设‘格物’选修,由博士引导优秀生徒,研习光幕所示物理基础,尤重‘力’之概念与计算。”

朱元璋对朱标道:“告诉格物院,别的先放一放,给咱好好琢磨这‘摩擦力’!车轴如何更滑?纤夫拉船如何省力?城头擂石滚木如何更快?还有那‘弹力’,弓弩之外,可否用于他处?这都是实实在在能省民力、增国力的学问!”

甚至远在蜀汉,诸葛亮也私下召集可靠工匠与通晓算学的心腹,结合“弹力”与“摩擦”,重新审视连弩设计与木牛流马改良方案。

一场由“力分三界”引发的、跨越时空的、自发的“格物致用”思潮,悄然在各朝潜滋暗长。而那悬挂于无尽黑暗中的蓝色星球影像,则如同一盏幽远的明灯,既带来了认知崩塌的眩晕与恐惧,也悄然打开了一扇通往更真实、更浩瀚宇宙的窗。尽管窗外的景象,对此刻的他们而言,仍 是无法理解的、令人敬畏的深空。

视频结束了。教室里的灯光重新亮起。学生们还沉浸在刚才的震撼中,低声讨论著。

孟川等了几秒钟,让大家平复心情,然后才继续上课:“好,我们回到力的主题。重力无处不在,是我们最熟悉的力。接下来,我们看第二种力——弹力。”

他在黑板上写下定义:“发生弹性形变的物体,由于要恢复原状,对与它接触的物体产生的力,叫做弹力。”

他拿起一个弹簧,拉伸,然后松开一端,弹簧收缩。“看,弹簧要恢复原状,就对拉着它的我的手产生了弹力。”他又轻按一下讲台,讲台微微下凹,随即回弹,“桌子被压,发生形变,要恢复原状,就对压它的物体产生向上的弹力,这就是支持力。常见的压力、支持力、拉力,其实很多都属于弹力。”

“弹力的方向,总与施力物体形变的方向相反,指向恢复原状的方向。”

“形变、恢复,”各朝工匠、善于巧思者,眼睛亮了起来。弓弩、机括、建筑榫卯,其中蕴含的“弹力”道理,被如此清晰地总结出来!原来那些经验性的技巧,背后是这般普遍的规律!

“第三种力,摩擦力。”孟川继续,“两个相互接触的物体,当它们发生相对运动或有相对运动趋势时,就会在接触面上产生阻碍相对运动或相对运动趋势的力,这就是摩擦力。”

他让一个学生上前,尝试推动讲台。起初用力较小,讲台不动。“此时有相对运动趋势,产生了静摩擦力,与推力平衡。”学生加大力量,讲台开始滑动,“现在发生了相对运动,产生的是滑动摩擦力。通常滑动摩擦力小于最大静摩擦力。”

他又用粉笔在黑板上写字,“看,粉笔与黑板之间的摩擦力,让我们能留下字迹。”再展示橡胶底的鞋子,“鞋底的花纹,是为了增大摩擦,防滑。”

“摩擦力的方向,总是沿着接触面,与相对运动或相对运动趋势方向相反。”

“摩擦会阻碍运动,”武将们若有所思。战车宾士、骑兵冲锋、箭矢离弦,无不与摩擦相关。若深明此理,是否能让车更轻快,让箭更劲疾?

“静摩擦,动摩擦,”管理仓廪漕运的官员,想着如何减少粮袋与地面、船舱的摩擦,节省人力畜力。

孟川最后总结:“重力、弹力、摩擦力,是性质不同的三种力。重力源于万有引力,是非接触力;弹力和摩擦力都是接触力,源于物体间的微观相互作用。但它们都能改变物体的运动状态。”

“理解这三种力的产生条件、大小和方向,是我们分析物体受力情况的基础。下一节课,我们将学习如何对物体进行受力分析,这是解决力学问题的关键步骤。”

下课铃适时响起。

“好,今天的课就到这里。课后大家多观察生活中的这些力,试着分析一下。”

光幕随着孟川收拾讲义的动作,渐渐黯淡。

然而,千古时空却无法平静。

那悬于虚空的蓝色星球影像,以及那清晰划分的“三种力”,如同两颗重磅炸弹,在无数人心中持续引爆。

关于“地球说”的争论并未停止,但有了那无可辩驳的影像,质疑的声音失去了底气,转而变成对“如何证明”、“大地若是球为何海水不掉下去”、“对面的人为何不掉向星空”等具体问题的疯狂探讨与计算。朝廷与民间,都有聪明人开始尝试用有限的几何与物理知识去理解这个新世界模型。

而“力分三种”的清晰界定,则让许多领域的实践者看到了理论指导实践的巨大可能。各朝帝王,不约而同地做出了反应。

嬴政下令:“于少府之下,增设‘格物院’,专司探究光幕所示‘重力’、‘弹力’、‘摩擦’之理。召天下工匠、方士、乃至刑徒中有巧思者,凡能对此三力有所阐发、或制器以验证者,重赏!尤需探究,那‘重力’之源,所谓‘地球吸引’,究竟是何机制?与朕所求之‘长生’、‘天地之力’,可有关联?”

刘彻虽对“地球说”震怒,却也深知“力”之重要。他命令:“著太常、少府,精选通算学、明匠作之吏员,秘密研习光幕所言之‘三力’。暂不涉‘地球’妄说,只究‘力’之应用,看能否用于强弩、车驾、城防。”

李世民则公开在朝会上宣布:“成立‘将作监力学所’,由将作大匠主持,汇聚良工巧匠,依‘弹力’、‘摩擦’之理,改良军器、农具、舟车。另于国子监算学馆,增设‘格物’选修,由博士引导优秀生徒,研习光幕所示物理基础,尤重‘力’之概念与计算。”

朱元璋对朱标道:“告诉格物院,别的先放一放,给咱好好琢磨这‘摩擦力’!车轴如何更滑?纤夫拉船如何省力?城头擂石滚木如何更快?还有那‘弹力’,弓弩之外,可否用于他处?这都是实实在在能省民力、增国力的学问!”

甚至远在蜀汉,诸葛亮也私下召集可靠工匠与通晓算学的心腹,结合“弹力”与“摩擦”,重新审视连弩设计与木牛流马改良方案。

一场由“力分三界”引发的、跨越时空的、自发的“格物致用”思潮,悄然在各朝潜滋暗长。而那悬挂于无尽黑暗中的蓝色星球影像,则如同一盏幽远的明灯,既带来了认知崩塌的眩晕与恐惧,也悄然打开了一扇通往更真实、更浩瀚宇宙的窗。尽管窗外的景象,对此刻的他们而言,仍 是无法理解的、令人敬畏的深空。

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