感悟牛顿第二定律
牛顿第二定律是物理学一个非常重要的定律,是经典力学的基础定律,是我们高中物理的重要学习、考试内容。今天学习了牛顿第二定律,从今往后,只要是考物理,不管将来你是参加高三的全国高考,还是高二的“广东学业水平测试”,那将必定有考到牛顿第二定律。
经过多年的考试,牛顿第二定律的考查形式多种多样,不过万变不离其宗,只要牢牢掌握牛顿第二定律的内涵,理解它表达的意义,掌握应用的方法,那么也不是难题。
掌握牛顿第二定律,去分析观察生活中的例子,有时也很有趣。比如:
趣味物理:
“棒球棍可以用作防身武器,用力打在人身上会对身体造成很大伤害,但是人们发现用棒球棍击中空中飞舞的蚊子却难以将蚊子打死。这是为什么呢?”
已知一只蚊子质量约5毫克,棒球棍瞬间挥舞击中蚊子的速度可以达到80m/s,假设蚊子在被棒球棍击中前在空中盘旋的速度忽略不计,被棒球棍击中瞬间,在0.04s内加速到与棒球棍相同的速度,加速过程近似看做匀加速,请同学们估算,棒球棍对蚊子的作用力多大?
解:设蚊子被棒球棍击中的时候加速度大小为a,假设棒球棍击中蚊子前,蚊子的速度(v0)为零则
a=2000m/s2
棒球棍对蚊子的作用力
F=ma=0.02N
由此可见,棒球棍打击蚊子的这个力实在是太小了,也许跟蚊子在我们身上歇脚的时候的力差不多,甚至还没有那么大,这样的力怎么会对蚊子有伤害呢?
同样的道理,我们在下雨天,在一些文字多的地方,经常会看到蚊子在雨中飞舞,雨滴到地面附件撞上蚊子产生的加速度与大卡车在行驶中撞上人的时候产生的加速度也许是差不多的,但是,由于蚊子实在(质量)太小了,那样的撞击造成的冲击力太小了,况且雨滴很大几率是打在蚊子的脚、翅膀或者嘴上的刺上,所以蚊子安然无恙,即使整滴雨滴完美命中蚊子的身体,也许蚊子就被包裹在雨滴里面,但是蚊子身上有防水技术,它伸伸腿,一个翻身,马上又可以逃离水滴。所以我们看到那蚊子倒是很喜欢玩水的。