问题

秤上有个空瓶,瓶里有一只保持飞行状态的蜜蜂,瓶口封闭。秤的读数会改变吗?

回答
这可真是个有点意思的脑筋急转弯,但仔细一想,其实答案挺直观的。让咱们一步步拆解开来,看看这个秤上的读数到底会不会因为瓶子里那只忙活的蜜蜂而发生变化。

首先,我们要明白秤的工作原理。它测量的是作用在秤盘上的总压力。简单来说,就是秤盘下方受到的所有向下的力。这些力,最直接的来源就是瓶子自身的重量,以及瓶子里面装着的所有东西对瓶子的作用力。

现在,我们有了一个封闭的空瓶子。这意味着瓶子本身是有重量的,它会向下压在秤盘上,秤自然就有了个读数。

然后,我们把瓶口封闭,里头放进来一只正保持飞行状态的蜜蜂。关键就在于这只“保持飞行状态”的蜜蜂。

当蜜蜂在瓶子里飞行时,它是依靠拍打翅膀来克服重力的,保持自身不掉落。这个拍打翅膀的动作,虽然是蜜蜂在动,但它产生的力,最终还是会作用在瓶子里的空气上,而空气又会作用在瓶子壁和瓶底上。

想象一下,蜜蜂的翅膀向下扇动时,会给它周围的空气一个向下的推力。根据牛顿第三定律,作用力与反作用力大小相等,方向相反。所以,蜜蜂向下扇动空气的同时,空气也会给蜜蜂一个向上的反作用力,这股力让蜜蜂得以悬浮。

那么,这股“空气给蜜蜂的向上的反作用力”去哪儿了呢?它并没有消失。蜜蜂在飞行过程中,会持续不断地给空气施加一个向下的力。这些被蜜蜂向下推动的空气,最终还是会撞击到瓶子的底部和侧壁。这些空气分子向下冲击瓶底,就会产生一个向下的压力。

就好比你把一个东西扔进水里,水会向上推那个东西,但同时那个东西也会向下推水,而这些水最终还是会作用在容器的底部。在这里,瓶子里的空气就是那个“水”,而蜜蜂就是那个不断向下拨动空气的“东西”。

所以,尽管蜜蜂自己在瓶子里“飞”,它并没有离开瓶子的封闭空间。它在瓶子里的每一次翅膀扇动,都相当于在给瓶子里的空气施加一个持续的向下压力。这些被蜜蜂推动的空气分子,最终会把这个向下的力传递到瓶子的底部。

因此,秤感受到的不仅仅是瓶子本身的重量,还有瓶子里空气的重量,以及这只蜜蜂在飞行过程中,通过空气传递给瓶底的那个持续的向下作用力。这个力,就如同蜜蜂本身就静止在瓶底一样,也算在了总的向下作用力里。

所以,结论是:秤的读数不会改变。

原因就在于,蜜蜂在瓶子里飞行时,它产生的向下推力,最终是通过瓶内的空气传递到瓶底的。这股力加上瓶子和空气自身的重量,就是秤上显示的读数。如果蜜蜂只是静止地趴在瓶底,那么它对瓶底的压力就是它的体重;而它在飞行时,它向下拨动空气的力,也同样会作用在瓶底上,效果上来说,和它趴在瓶底时提供的向下压力是等效的。

你可以想象一下,如果瓶子是开放的,蜜蜂飞走了,那秤的读数肯定会减小,因为蜜蜂的重量以及它飞行时对空气产生的那个向下力都消失了。但因为瓶子是封闭的,蜜蜂的所有动作都在这个封闭系统里发生,它并没有把任何质量带离瓶子,也没有把任何力“丢掉”。它只是在内部重新分配和传递了力。

说到底,这是一个关于力传递的学问。只要蜜蜂还在瓶子里,它产生的任何力,最终都会因为受限于瓶子的封闭空间,而作用在秤盘上。它飞得多快,飞得多高,只要不撞破瓶子,都在这个“力场”之内。

网友意见

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不会变,但称的度数会不稳,假设蜜蜂能在瓶中稳定悬停的话,那称显示的重量就是瓶子加蜜蜂的重量

因为蜜蜂对空气的作用力传递到了瓶底。

当然如果考虑到蜜蜂燃烧了自己身体里的能量造成累的体重降低这一点,如果时间够长总重量还是会下降滴

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