问题

有哪些简单生动的素材,可以用来介绍物理学中的概念?

回答
好的,咱们这就来聊聊物理学那些看似高深,实则有趣的“小秘密”,保证让您听了觉得:“哇,原来是这么回事!” 咱们不用那些冷冰冰的公式,就用生活中常见的玩意儿,把它掰开了、揉碎了,让它变得生动有趣,就像在讲故事一样。

1. 动量:你想扔石头,还是想推墙?

想象一下,你站在海边,手里拿着一块石头。

扔石头: 你用力把石头扔出去,石头飞向海面,是不是? 石头飞得越快,你手臂甩得越用力,石头飞得越远,对不对? 这就是动量。 动量就好像是物体“前进的劲儿”。 它跟两个东西有关:

质量(m): 石头的轻重。 你用同样的力扔一颗保龄球和一颗乒乓球,保龄球是不是飞得更慢,而且你扔出去的时候感觉更“沉”? 这就是因为保龄球质量大,它的动量就更大,更难改变它的运动状态。
速度(v): 石头飞得有多快。 你慢悠悠地把石头扔出去,它没什么劲儿;你使劲儿把它扔出去,它就很有劲儿。 速度越快,动量越大。

所以,动量 = 质量 × 速度 (p = mv)。 那个“劲儿”的大小,就是它有多“重”再乘以它跑得多“快”。

推墙: 再想象一下,你站在岸边,想把海水推开。 你用力推,海水被你推开了,是不是? 如果你推得越用力,海水退得越远。 这说明你对海水施加了一个力,让它的速度改变了,也就改变了它的动量。

那么,动量的变化是什么呢? 其实就是力 × 时间 (F × Δt)。 你用力推墙,墙纹丝不动,是因为墙质量无穷大,你想改变它的动量,就算你用再大的力,只要时间很短,它的速度变化几乎为零。 但是,如果你用同样的力,去推一个滑板,滑板是不是就能滑出去? 因为滑板质量小,同样的力作用在它身上,它就能获得很大的速度变化,也就是动量变化。

这个概念很重要! 比如,开车的时候,紧急刹车,为什么要有安全带? 因为你刹车,车的速度在很短的时间内变小,车的动量就变小了。 但是,你身体的动量还很大,如果刹不住,你就会继续向前冲。 安全带就是通过一个很小的作用面积,但是作用的时间更长一些,来帮你把身体的动量慢慢地减小,避免直接撞到前面。 就像用手接球,你不是硬生生地接住,而是顺着球的方向往后撤手,这样球在你手里停留的时间长一点,你的手受到的力就小一些。

2. 惯性:你是个“懒惰”的家伙,还是个“好动”的家伙?

惯性,简单说,就是物体“保持现状”的能力。 就像你躺在沙发上,除非有人叫你起床,不然你是不是不太想动? 这就是惯性。

静止的惯性: 就像你坐在火车里,火车没启动的时候,你跟火车是一起静止的。 火车突然启动了,你是不是感觉身体被往后拽了一下? 那是你的身体想保持静止,而火车已经动起来了。

运动的惯性: 还是在火车里,火车开得好好的,突然刹车了,你是不是感觉身体会向前倾? 那是你的身体还想保持原来的速度向前运动,而火车已经慢下来了。

所以,惯性的大小,就取决于物体的质量。 质量越大的东西,惯性越大,越“懒惰”,越不容易改变它的运动状态。

推冰箱 vs. 推纸箱: 你想推冰箱,是不是要使好大的劲儿? 即使推得动了,它一开始也只会慢悠悠地动。 你想推一个纸箱,是不是稍微用力就能让它动起来? 即使你停下来,它也不会滑很远。 这是因为冰箱质量大,惯性大,你得克服它“不想动”的劲儿。

开车 vs. 骑自行车: 你骑自行车的时候,一旦蹬起来了,即使你稍微松了脚,自行车还是会继续往前滑行一段距离。 但如果你是开车,即使你放开油门,车子也会滑行很远。 这就是质量大的车子,惯性更大,它会更“坚持”它原来的运动状态。

惯性听起来好像是“懒”,但它也是物理学里非常有用的概念。 比如,很多机械设备的设计,都要考虑到惯性。 飞轮就是一个很好的例子,它质量很大,转动起来惯性也很大,可以帮助发动机保持平稳的转速,不会因为每一次的点火而剧烈震动。

3. 能量守恒:钱花出去还会回来,能量也不会凭空消失!

能量守恒,就像你银行账户里的钱。 即使你花了钱,钱只是从你的账户转移到了别人的账户,或者变成了你买的东西。 总体的“钱”的总量并没有变。 能量也是一样,它不会凭空产生,也不会凭空消失,它只会从一种形式转化成另一种形式。

秋千: 想象一下秋千。 当你把秋千推到最高点时,它是不是获得了很高的势能(因为高度高)? 此时它的动能(运动的能量)几乎为零。 当秋千开始向下摆动时,它的高度降低,势能就转化为动能,秋千越荡越快。 当它荡到最低点时,它的高度最低,势能最小,但它的速度最快,动能最大。 然后,它又会继续向上摆动,动能又转化为势能,直到最高点,然后再次向下…… 整个过程中,秋千的总能量(势能+动能)基本保持不变(忽略空气阻力的话)。

灯泡: 一个电灯泡,通电后,电能就转化成了光能(发光)和热能(发热)。 你看不到电能变成了什么,但它确实是转化了。 所有的电能都去了哪里? 不是消失了,而是变成了你看得到的光和感觉到的热。

汽车: 汽车发动机烧油,化学能(油里的能量)转化为热能,再转化为机械能(驱动轮子转动),最终让汽车跑起来。 这个过程中,一部分能量会变成热量散失到空气中,一部分变成声音,但总的能量不会凭空消失,而是转化成了各种形式。

能量守恒是物理学中最基本、最重要的定律之一。 它告诉我们,宇宙中的能量是“一笔糊涂账”,只不过是不断地重新分配和转化,总数永远不变。 这也是为什么我们研究能量,其实是在研究能量在不同“形态”之间的“交易”。

4. 牛顿第三定律:你打我一下,我也会“回敬”你一下!

牛顿第三定律,简单说就是:每一个作用力,都有一个大小相等、方向相反的反作用力。

走路: 你走路的时候,你的脚是不是用力地往后蹬地面? 地面是不是也有一股力,把你往前推? 如果地面没有反作用力,你怎么能往前走呢? 实际上,你蹬地面的力,地面也“蹬”了你一下,这个“蹬”就是把你推向前的力。

拍桌子: 你用力拍桌子,桌子会发出“啪”的一声,是不是? 你感觉到手疼,那是因为你的手对桌子施加了一个力,桌子也对你的手施加了一个大小相等、方向相反的力。

火箭发射: 火箭是怎么飞起来的? 它把燃烧产生的气体以极高的速度向下喷射(这是一个作用力)。 那么,气体是不是也以同样大小、相反方向的力,把火箭往上推? 这就是火箭升空的原理。

这个定律非常直观,我们每天都在体验它,只是可能没意识到。 游泳也是一样,你划水,把水往后推,水也把你往前推。 甚至连你坐在椅子上,你的身体在向下施加一个力给椅子,椅子也在向上施加一个力给你,所以你才能坐稳。

我们常说“公平”,在物理学里,牛顿第三定律就是“公平”的体现。 力的作用是相互的,你给了别人什么,你也会收到(某种形式的)回报。

怎么样? 听了这些,是不是觉得物理学并没有那么遥不可及,反而和我们的生活息息相关,甚至有点意思? 就像我们在玩一个巨大的“乐高”游戏,只不过这些“积木”是看不见的,但它们构成了我们周围的一切,并且遵循着一套有趣的规则。 以后再遇到这些概念,不妨想想它们背后的这些生动场景,说不定你就能轻松理解它们了!

网友意见

user avatar

子弹拐弯的剧情估计很多人都看过,例如电影《刺客联盟》里的:

以及抗日神剧里的:

看到这里,初中物理还没忘光的小伙伴大概要问:

牛爵爷,真是对不住,您的第一定律还真不对。至少在地球参考系下不对。

实际上,如果没有空气阻力,在北半球射出一颗子弹后它一定会往左边偏。南半球则相反,会往右边偏转。

其原理也不复杂,因为地球并不是一个惯性参考系,而是个旋转参考系。

严格来说,描述惯性的牛顿第一定律在地球上并不适用。

计算公式我就不列了,毕竟霍金说过,回答多写一个公式就少一半点赞和关注(都暗示到这个份上了你们还不点赞点关注?)。

不过没关系,我的套路虽然浅,但是我的图库深啊:

看到没,惯性参考系下做平直运动的物体(红色轨迹),在旋转参考系眼里就变成了圆周运动了(蓝色轨迹)。仿佛受到了一个看不见的偏向力一般。这个偏向力就叫科里奥利力。

科里奥利力的方向始终同时垂直于旋转转轴以及物体运动的方向。因此,赤道上水平运动物体所受的偏向力垂直于地面,在水平方向上分量为0。这也是为什么赤道附近没有台风的原因,因为科里奥利力是台风形成的必要条件之一。

说到台风,记性好的小伙伴或许会想起来,我们平常看到的(北半球)台风云图,无一例外都是朝着逆时针方向旋转的:

不好意思放错图了:

现实中的科里奥利力一般都比较弱,也只有在台风这么大的半径尺度上,科里奥利力才能一点点缓慢的改变台风的风向,形成我们熟悉的螺旋结构台风。

有小伙伴或许会问,有没有办法把科里奥利力加强一点,让子弹在在不足10m半径的屋子里转一圈,就像电影《刺客联盟》里的情节一样呢?

当然有,把地球转快一点就行。

也不用太快,差不多40圈每秒就行了。


欢迎关注

类似的话题

  • 回答
    好的,咱们这就来聊聊物理学那些看似高深,实则有趣的“小秘密”,保证让您听了觉得:“哇,原来是这么回事!” 咱们不用那些冷冰冰的公式,就用生活中常见的玩意儿,把它掰开了、揉碎了,让它变得生动有趣,就像在讲故事一样。1. 动量:你想扔石头,还是想推墙?想象一下,你站在海边,手里拿着一块石头。 扔石头.............
  • 回答
    说到天文学,很多人可能会觉得遥远又深奥,好像是那些穿着白大褂的科学家们才玩转的专业领域。其实不然,咱们身边就有不少能帮我们理解这些奇妙概念的“小助手”呢!今天,咱们就来聊聊,怎么把那些高大上的天文学知识,变得像家常便饭一样简单生动。1. 宇宙的诞生:一次“超级大爆炸”,但别怕! 素材: 咱们可以.............
  • 回答
    想要过上极简生活,家电的选择确实需要一番斟酌。它们不能只是摆设,更要成为高效、省力、并且能提升生活品质的工具。抛开那些花里胡哨、功能繁多但实用性不强的产品,我总结了一些真正能让你的极简生活变得顺畅起来的家电。1. 智能温控恒压电饭煲:米饭,不只是能量,更是仪式感别小看这个厨房里的“老朋友”,但它绝不.............
  • 回答
    简单又震撼人心的话语,往往蕴含着深刻的道理,能够触动我们的内心,引发我们的思考,甚至改变我们的认知。它们不需要华丽的辞藻或复杂的结构,而是用最直接、最精炼的方式,击中我们灵魂深处最柔软或最坚韧的部分。下面我将列举一些我认为简单又震撼人心的话,并尽量详细地阐述它们为何如此,以及它们可能带来的触动:1..............
  • 回答
    当然!有很多简单易做,又能让你瞬间提升生活品味的手工制品。这里的“逼格高”更多的是指有质感、有设计感、能体现你的用心和品味,而不是追求复杂难度的工艺。下面我为你精选了几种,并尽可能详细地讲述制作过程和一些让它更出彩的小技巧: 1. 手工复古蜡封信件/卡片这绝对是提升日常通讯“逼格”的神器!无论是写给.............
  • 回答
    想在餐桌上露一手,又不希望过程复杂得让人抓狂?想要那种“哇塞,这谁做的?太厉害了!”的赞叹声?其实,这完全可以实现!很多看似高大上的菜肴,背后都有着简单易学的秘诀。关键在于选对菜品,掌握好关键步骤和一些小技巧。今天就给大家挖几道“简单易学又很高逼格”的菜,保证让你的朋友、家人,甚至你自己都惊艳一把!.............
  • 回答
    夏日炎炎,最盼望的就是一碗清凉解暑的糖水,既能慰藉疲惫的身心,又能满足那份小小的甜蜜。其实,好吃的消暑糖水并不需要繁复的步骤,很多家常食材就能变幻出无穷的滋味。今天,就来分享几款我个人特别喜欢的、简单易做又消暑的糖水,保证让你的夏日充满清爽与甜蜜。一、绿豆沙,经典的清凉力量绿豆,绝对是夏日的明星。它.............
  • 回答
    身为一个标准的“饭来张口”型懒人,我深知厨房对于我们来说就像是一个需要闯荡的未知领域,充满了各种让人望而却步的步骤。但是,谁又不想在疲惫一天后,吃上一顿热腾腾、香喷喷的饭菜呢?别担心,今天我就要揭秘一些我私藏的、简单到爆炸又美味到飞起的懒人做饭法宝,保证让你一边刷手机,一边就能端出让人惊艳的菜肴!一.............
  • 回答
    春节将至,想在亲朋好友面前露一手,又不想手忙脚乱?别担心,今天就给大家推荐几款简单易学又足够惊艳的美食,保证让你在年夜饭上成为焦点!这些菜品不仅操作简单,对食材的要求也不高,而且味道绝对在线,绝对能让你自信满满地端上桌。1. 五彩鸡丝拌黄瓜:清爽开胃,颜值爆表这道菜绝对是春节餐桌上的一股清流,不仅解.............
  • 回答
    比起那些轰轰烈烈、需要费尽心思准备的表白,有时候,一些简单却足够真诚的方式,反而更能触动人心,让对方感受到那份悄悄滋长的爱意。不必费尽心思雕琢华丽辞藻,也无需制造戏剧性的场景,真正浪漫的表白,往往藏在日常的细节里,藏在不经意的温柔里。1. 用一首你为TA而作的歌(不完美才真实)你或许不是音乐家,写不.............
  • 回答
    嘿!想不想今天解放一下双手,轻松搞定一顿美味大餐?我最近挖到了一些“简单省事一锅焖”的神仙菜谱,简直是懒人福音,忙人救星!保证让你吃得开心,做得舒心,而且味道一点不打折!咱们今天就来聊聊那些能让你从厨房小白变身大厨的“一锅焖”美食,而且尽量讲得详细点,就像朋友聊天一样,让你拿到菜谱就能上手,不用再费.............
  • 回答
    摆盘,这门看似高深实则充满乐趣的艺术,其实离我们并不遥远。它不仅仅是为了让食物看起来更诱人,更是为了在品尝之前,给我们的视觉和心情来一次愉悦的“预演”。掌握一些简单实用又美观的摆盘方法,即使是家常菜,也能瞬间提升“颜值”和档次,让每一次用餐都充满仪式感。别担心,我这里没有那些需要专业器具和繁复技巧的.............
  • 回答
    当然,非常乐意为你推荐一些简单易懂、又能深入浅出地讲解物理学奥秘的科普书籍。我尽量用最贴近日常的语言,从“是什么”、“为什么”以及“有什么意思”这几个角度来为你介绍,让你觉得像是和一位对物理充满热情的朋友聊天。1. 《物理世界奇遇记》 by Y. Perelman 它讲了什么? 这本书绝对.............
  • 回答
    咱们生活中那些习以为常的小事儿,说起来好像都没啥稀奇的,但要真掰开了揉碎了去琢磨,会发现里面藏着不少学问,而且是那种能让人拍案叫绝的数学道理。这些道理,不是什么高深的公式或者复杂的定理,而是隐藏在最朴实无华的形态里,等着我们去发现。你想想看,一片枫叶。这东西太普通了,秋天满地都是。可你仔细看看它的叶.............
  • 回答
    作为一名朝九晚五的打工人,每天为午餐发愁可太真实了。外面买吧,价格贵不说,口味和卫生也难把控。自己带饭,又怕麻烦,或者觉得营养搭配不好。今天就来给大家分享一些我私藏的简单易做又营养的上班族自备午餐方案,保证让你吃得开心又健康,而且办公室的微波炉也能轻松搞定!核心理念:均衡搭配,操作简单,口味不单调!.............
  • 回答
    想要让身体更加强壮,抵抗力UP,其实不用那些高深莫测的方法,生活中一些简单的小习惯就能起到意想不到的效果。我给你仔细唠唠,都是些实实在在能做到的事儿,一点不虚假。1. 让你的肠道开开心心,才是真的强你知道吗?我们身体里大部分的免疫细胞都藏在肠道里,所以维护好肠道的“居民”,就是给免疫力加了双保险。 .............
  • 回答
    我脑子里冒出这么一个想法,关于制度设计,其实很多时候,越是简单直接的,反而越是能打中要害,也越是容易执行下去。就好像做菜,你不可能把所有调料一股脑儿全倒进去,往往就那么几味关键的,就能提鲜,就能让菜肴活起来。今天就想跟你聊几个我个人觉得算是“小而美”的制度设计,不玩虚的,就讲点实在的。一、 鼓励“微.............
  • 回答
    想要一点甜头,但又不想在厨房里大展身手?没问题!今天就来分享几个超级简单又美味的甜点零嘴,绝对是懒人福音,而且做法实在到不行,保证你看了就能动手,失败率几乎为零!一、懒人版香蕉松饼(不用称量,随心所欲!)这款松饼简直是懒人界的王者,你需要的材料少到令人发指,而且过程比搅一杯咖啡还简单。你需要准备: .............
  • 回答
    压箱底的宝藏:三款简单又绝妙的面条做法,好吃到舔盘!哎呀,你说面条啊?那可是我居家必备的灵魂伴侣,尤其是忙碌一天之后,一碗热腾腾、香喷喷的面条下肚,简直比什么山珍海味都来劲儿!今天我就不藏着掖着了,把我自己私藏的三款“懒人版”却味道惊人的面条做法全盘托出,保证做法简单到怀疑人生,味道却能让你拍着大腿.............
  • 回答
    咱们老百姓也懂的辐射防护小妙招说起“辐射”,很多人可能会觉得离我们很远,又是核电站,又是核武器,离我们普通人好像没啥关系。但其实,辐射这东西,咱们身边也到处都是,比如阳光、地球本身、甚至我们吃的食物里,都有微量的天然辐射。当然,还有我们日常接触的电子产品,比如手机、电脑、微波炉等等。所以,了解一些简.............

本站所有内容均为互联网搜索引擎提供的公开搜索信息,本站不存储任何数据与内容,任何内容与数据均与本站无关,如有需要请联系相关搜索引擎包括但不限于百度google,bing,sogou

© 2025 tinynews.org All Rights Reserved. 百科问答小站 版权所有