籠中飛鳥

張虎崗

小明的爺爺養(yǎng)了一只鳥，每天都會(huì)把鳥籠掛到公園的樹上。鳥籠所受重力為10N，鳥所受重力為0.5N，假設(shè)鳥落在籠內(nèi)的架子上和鳥在籠中飛時(shí)，樹枝都處于靜止?fàn)顟B(tài)，則在這兩種情況下，鳥籠對(duì)樹枝的拉力分別為多少？

解析：鳥籠對(duì)樹枝的拉力與樹枝對(duì)鳥籠的拉力是一對(duì)相互作用力，大小相等，方向相反。因?yàn)轼B籠處于靜止?fàn)顟B(tài)，樹枝對(duì)鳥籠的向上的拉力等于鳥籠受到的向下的力，這兩個(gè)力是一對(duì)平衡力。由此可知，鳥籠對(duì)樹枝的拉力等于鳥籠受到的向下的力。因此，解題的關(guān)鍵是求出鳥籠在這兩種情況下受到的向下的力。

當(dāng)鳥落在籠內(nèi)架子上時(shí)，因?yàn)轼B對(duì)鳥籠會(huì)施加一個(gè)與它所受重力相等的壓力，所以鳥籠對(duì)樹枝的拉力要加上鳥所受的重力，即將此時(shí)的鳥籠和鳥看作是一個(gè)整體。所以，此時(shí)鳥籠對(duì)樹枝的拉力為10.5 N。

當(dāng)鳥在籠中飛時(shí)，是不是鳥籠對(duì)樹枝的拉力就等于鳥籠所受的重力呢？這時(shí)要先弄明白兩個(gè)問題：一是鳥為什么在空中飛而不落，二是籠子底部的構(gòu)造是什么樣的？第一個(gè)問題比較簡(jiǎn)單，鳥在空中飛時(shí)，需要不停地扇動(dòng)翅膀，這時(shí)鳥給空氣一個(gè)向下的力，由于物體間力的作用是相互的，所以空氣也會(huì)給鳥一個(gè)等大的向上的力。你是否會(huì)認(rèn)為：鳥對(duì)空氣向下的力傳遞到籠底，相當(dāng)于給籠底施加一個(gè)與鳥重相等的向下的力，所以鳥籠對(duì)樹枝的拉力仍為10.5 N呢？這時(shí)，需要思考一下第二個(gè)問題：籠子底部的構(gòu)造是什么樣的？具體地說，籠底是一塊平板還是網(wǎng)格狀的呢？如果籠底是一塊密不透氣的平板，那么上面的說法是正確的。如果是后一種情景，鳥的翅膀向下扇動(dòng)的空氣會(huì)穿過籠底，幾乎不會(huì)對(duì)籠底產(chǎn)生向下的作用力，所以這時(shí)鳥籠對(duì)樹枝的拉力只是鳥籠本身所受的重力，即10 N。

看了上面這道題，想必同學(xué)們對(duì)相互作用力和平衡力的知識(shí)有了進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)，下面就來檢驗(yàn)一下學(xué)習(xí)成果吧。

練習(xí)：

在一個(gè)密閉的玻璃瓶?jī)?nèi)有一群蒼蠅。將玻璃瓶放在精密的電子秤上，下面說法正確的是（ ）。

A. 蒼蠅停在瓶底時(shí)電子秤的示數(shù)大

B. 蒼蠅在瓶中勻速向上飛動(dòng)時(shí)電子秤的示數(shù)大

C. 蒼蠅在瓶中勻速向下飛動(dòng)時(shí)電子秤的示數(shù)大

D. 以上三種情況，電子秤的示數(shù)相等

答案：D