這是靜止嗎

謝志飛

(洪湖市第一中學(xué) 湖北 荊州 433200)

有相當(dāng)多的教師和學(xué)生在分析上拋運(yùn)動(dòng)時(shí)，習(xí)慣性地把物體運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)的狀態(tài)，說成是“此時(shí)，物體處于靜止?fàn)顟B(tài)”.然而，這種說法其實(shí)并不準(zhǔn)確，甚至是錯(cuò)誤的.理由如下：

(1)與牛頓第一定律矛盾

牛頓第一定律告訴我們：當(dāng)物體不受外力或者所受的合外力為零時(shí)，物體才會(huì)處于勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或者靜止?fàn)顟B(tài).因此，一個(gè)物體如果處于靜止?fàn)顟B(tài)，那么，它要么不受外力作用，要么受的合外力為零.而處在上拋運(yùn)動(dòng)最高點(diǎn)的物體此時(shí)受到了外力——重力的作用，且這個(gè)外力顯然不為零.因此，根據(jù)牛頓第一定律，此時(shí)這個(gè)物體不是靜止?fàn)顟B(tài).

(2)與牛頓第二定律矛盾

(3)此時(shí)物體狀態(tài)的正確描述應(yīng)該為：此時(shí)物體的速度為零，加速度為g

之所以相當(dāng)多的師生會(huì)理所當(dāng)然地認(rèn)為此時(shí)的物體是靜止的，主要是因?yàn)樗乃矔r(shí)速度為零.而根本原因在于，他們把生活中的“概念”和科學(xué)的物理概念不自覺地混為一談了.在日常生活中，當(dāng)一個(gè)物體的速度為零時(shí)，我們就說它是靜止的；而在物理上的靜止，不僅這個(gè)物體的v=0,而且a=0.

類似的“假靜止”還有很多例子，比如，單擺處于最大位移時(shí)的狀態(tài)，簡(jiǎn)諧振動(dòng)在兩個(gè)端點(diǎn)時(shí)的狀態(tài)，等等.

反思:“差之毫厘，謬以千里.”首先，在學(xué)習(xí)物理概念時(shí)，要理解、掌握并能運(yùn)用物理概念.既要理解其內(nèi)涵，也要了解其外延，不能含含糊糊，似是而非.其次，還要注意與日常生活中的“非科學(xué)”概念作分析與區(qū)別，不要混用錯(cuò)用.日常生活中的概念有的和物理概念基本一致，有的卻差別較大，甚至是張冠李戴.例如，日常生活中的“重量”，其實(shí)指的是物理上的“質(zhì)量”.前者在物理上指的是物體所受到的重力，而后者在物理上指的是物質(zhì)的多少，內(nèi)涵有本質(zhì)上的差別.

(2)若人人遵守交通規(guī)則，該車將不受影響地駛過前方斑馬線邊界CD.為確保行人安全，D處人行橫道信號(hào)燈應(yīng)該在南北向機(jī)動(dòng)車信號(hào)燈變黃燈后至少多久變?yōu)榫G燈？

(1)

汽車剎車時(shí)，阻力產(chǎn)生的加速度為a,由牛頓第二定律得

(2)

代入數(shù)據(jù)得制動(dòng)距離

x=30 m

(3)

(2)據(jù)題意,汽車不受影響的行駛距離應(yīng)該是AB與CD間距s0加車身長(zhǎng)度l0即

x1=s0+l0=30 m

(4)

設(shè)黃燈的持續(xù)時(shí)間為t,則

(5)

代入數(shù)據(jù)得時(shí)間為

t=2 s

(6)

“題外話拓展”: 《道路交通安全法》第七十五條規(guī)定,“行人橫過機(jī)動(dòng)車道，應(yīng)當(dāng)從行人過街設(shè)施通過;沒有行人過街設(shè)施的，應(yīng)當(dāng)從人行橫道通過;沒有人行橫道的，應(yīng)當(dāng)觀察來往車輛的情況，確認(rèn)安全后直行通過，不得在車輛臨近時(shí)突然加速橫穿或者中途倒退、折返.”在現(xiàn)實(shí)生活當(dāng)中，許多人都有過闖紅燈的經(jīng)歷.在多數(shù)人的記憶里，闖紅燈時(shí)的心有余悸在平安通過馬路之后已經(jīng)變得相當(dāng)模糊，真正讓人印象深刻的往往要等到事故發(fā)生之后.所以千萬不要存在僥幸心理，一次的僥幸心理也許就是永久的傷痛.