小狐貍皮皮的物理世界

曹遠強

路遇小狗

不知不覺已是深秋，冬天的腳步近了。小狐貍皮皮是不喜歡冬天的，因為他活潑好動，不能忍受寂寞。這天，他和爺爺一大早就出門了，準備去紅葉谷欣賞紅葉。皮皮穿了一雙特制的鞋，每只鞋底下都有凹槽，并配有三個小輪子。在平坦的路上，可以將三個小輪子拿出來卡在凹槽里，這樣一來，這雙鞋就變成了一雙輪滑鞋。

來到平直的路上，皮皮穿著輪滑鞋往前滑行，速度很快。不過，當他發(fā)現(xiàn)離爺爺比較遠了，就會轉(zhuǎn)身滑回來。就這樣，在清涼的風里，他們快樂地欣賞著色彩斑斕的秋景。忽然，皮皮看到了小狗汪汪，他正沿著一條小路向密林走去，皮皮趕緊喊住了他。

“汪汪，你這是要干什么去？好久不見了，你看起來氣色很好哇！”真的，小狗汪汪顯得健壯了很多，也精神了很多。

“啊，原來是皮皮呀！”小狗汪汪見到皮皮非常高興，“我現(xiàn)在要去練功呢！”

“練什么功？”皮皮感到非常奇怪。

“你還不知道哇？小熊每天早上都會和我一起在這片樹林的空地上練武術(shù)。”

“我說好久都沒看見你了，原來你是在和小熊一起練武哇！小熊的功夫可真不賴，上次灰狼被他一掌就打倒了。”

“對，就是他教我，他是我的師傅。”

這時狐貍爺爺走近了，皮皮說：“我也很想見識一下，我能和爺爺去看你們練武嗎？”

“應(yīng)該沒有問題，小熊很豁達，很喜歡交朋友。”

皮皮與狐貍爺爺一說，狐貍爺爺非常高興，連連說好。他可不像皮皮這么精力充沛，正想找地方歇歇呢。于是皮皮把鞋子上的小輪子取下來，爺孫倆跟著小狗汪汪沿著路邊的斜坡向樹林里走去。

什么是力

很快，大家看到了那片小熊和小狗汪汪練武的空地，小熊正在做準備活動呢！見面后，大家聊了一會兒天，然后三個小伙伴準備開始練習，狐貍爺爺則坐在一個木墩上休息。

這可真是一個隱秘的練武的好地方，中間是一塊圓形空地，用沙子水泥弄得十分平整。周圍是土路，一邊還有沒有用完的一小堆沙子。圓形空地的邊上擺著一個石鎖，石鎖旁的樹杈上掛著一個有四根彈簧的拉力器。另一側(cè)的一棵樹的兩根樹枝上各垂下了兩條長繩，上面各吊著一個皮球，皮球懸在同一高度，隔得不遠，但不相碰。而狐貍爺爺身邊的一棵樹上，則吊著一個大大的沙袋。

皮皮可高興了，首先跑到石鎖那兒，抓住石鎖上的抓手向上提。他的面孔扭曲了，可見多么用力，可是石鎖紋絲不動。小熊笑了笑，走過去，伸手將石鎖提了起來。更可怕的是，小熊不但將石鎖提了起來，還一下舉過了頭頂。皮皮大聲喊道：“好大的力氣！唉，我的力氣太小啦！”

小狗汪汪拽了皮皮一下，說：“你拿不動石鎖，但可以試著拉這個。”說著他取下有四根彈簧的拉力器遞給皮皮，皮皮雙手用力，一下伸直了胳膊。皮皮高興極了，熱情高漲，一下又一下地將拉力器拉開又合上，一連拉了二十幾下。而小熊則在不停地舉石鎖，左手累了就用右手舉。

皮皮感覺有點兒累了，就把拉力器交給了小狗汪汪。皮皮問小熊：“這個拉力器你一口氣能拉開多少次？”

小熊回答道：“我一口氣能拉開二十幾次。”

“啊？我也能拉開二十幾次。這樣說來，我們的力氣應(yīng)該差不多呀，可是我卻提不動石鎖，這是為什么呢？”皮皮撓著頭，覺得十分奇怪。

這時坐在一旁的狐貍爺爺忍不住哈哈大笑起來。

大家圍攏過來，問道：“您笑什么？”

“力的大小可不是這么比的！你們知道什么是力嗎？”

“力就是力氣，也就是勁。”小熊說。

“從物理學的角度講，力是指物體對物體的作用。”

“呃，這個我們不懂。”

“比如你提這個石鎖，手提石鎖時就產(chǎn)生了力，你推它拉它都會產(chǎn)生力，這些對物體施加的推、拉、提、壓等作用，就是力。”

小熊說：“我天天在用力使力，卻不知道力是這么定義的。”

小狗汪汪說：“狐貍爺爺，您說的有點兒難懂。”

狐貍爺爺接著說：“力不是憑空產(chǎn)生的，一定有物體對另一個物體作用，這個過程中才會產(chǎn)生力。任何一個力產(chǎn)生了，就一定會有施力物體和受力物體，單獨一個物體是不能產(chǎn)生力的。”

皮皮說：“我用手拉彈簧就產(chǎn)生了拉力，所以我的手是施力物體，彈簧是受力物體，對嗎？”

小狗汪汪說：“肯定對呀！反過來說，如果沒有彈簧這個物體，就不會有拉彈簧的這個力。”

力的作用是相互的

狐貍爺爺說：“汪汪說得對，但力的作用一定是相互的，兩個物體在產(chǎn)生力的過程中，互為施力物體和受力物體。”

“您說的我不懂。”小熊迷惑地撓了撓頭，皮皮和小狗汪汪贊同地點了點頭。

狐貍爺爺見他們不懂，于是站起來問：“你們剛才提石鎖，是不是手給了石鎖一個提拉的力？”

“是啊！”

“那你們有沒有感覺到石鎖也在用力拉你們的手？”小熊和皮皮想了想，確實如此，于是都點了點頭。

“你們的手給石鎖一個向上的拉力的同時，石鎖也給了你們的手一個向下的拉力，這兩個力，同時產(chǎn)生同時消失，大小相等，方向相反，這叫作作用力與反作用力。來，你們看！”狐貍爺爺指了指吊在樹枝上的沙袋，“樹枝通過繩子給沙袋施加了一個向上的拉力，這個力將沙袋吊了起來。同時沙袋也通過繩子對樹枝施加了一個向下的拉力，你們看，沙袋向下把樹枝拉彎了！”大家抬頭一看，果真如此。小熊把沙袋向上托了托，大家看到向下彎曲的樹枝平直了許多。

“皮皮，來，用力打這棵樹一拳！”

“好嘞！哎喲，好痛！”

狐貍爺爺說：“皮皮給了樹一個力，樹也給了皮皮一個大小一樣的反作用力，所以皮皮的手被這個力弄痛了。”

皮皮用力打了小狗汪汪一拳，然后迅速跑開了。

小狗汪汪說：“你打我干嗎？乘我不備，想占我便宜呀！”

皮皮說：“按爺爺講的，我打你用了一個力，同時，你反過來也會給我一個一樣大的力，所以我并沒有占你的便宜呀！！”

小熊說：“你說得好像有道理，可是，我感覺有點兒不對勁。”

狐貍爺爺說：“作用力和反作用力雖然確實一樣大，但是碰觸的身體的部位不一樣，產(chǎn)生的效果也就不一樣。比如，你用拳打人家的臉，拳頭能受得了這個大小的力，可臉卻受不了。”

小狗汪汪說：“原來是這樣！以前我們不知道，原來力這個東西藏著的學問還挺深的。狐貍爺爺，請問每個力都有反作用力嗎？”

“是的，每個力都有反作用力，大小相等，方向相反，作用力和反作用力同時產(chǎn)生同時消失，這是自然界的規(guī)律。”

力的作用效果

小狗汪汪問道：“狐貍爺爺，您剛才為什么說，拉開拉力器的次數(shù)同樣多則力氣差不多大的說法是不對的？”

狐貍爺爺說：“比較力的大小就要比較它們的作用效果。”

皮皮問：“什么是力的作用效果？”

狐貍爺爺說：“皮皮，你給彈簧一個拉力。”皮皮聽話地用力把彈簧拉長了一點兒。

“看到了嗎？彈簧的形狀改變了。力的第一個效果是可以使物體發(fā)生形狀的改變。你們再來看！”狐貍爺爺順手把一根垂下的樹枝用力掰彎，樹枝的形狀改變了。

這一點很好理解，大家紛紛點頭。

“我們可以用同一物體發(fā)生形變的程度來衡量力的大小。你們看，皮皮雖然拉開了拉力器，但是彈簧只伸長了這么一點兒。來，小熊，你來拉開拉力器。”

小熊拿過拉力器用力一拉，四根彈簧足足伸長了20厘米。

“看到了嗎？小熊使彈簧形變的程度更大，所以小熊力氣更大。用拉力器來比較力氣大小時，不能比拉開次數(shù)。同樣是拉開彈簧，誰的兩臂展開距離長誰的力氣大。”

“我明白啦！我還以為只要把拉力器拉開，那大家的力氣就都一樣大呢，哈哈！”小狐貍皮皮笑著說。

“彈簧受到的拉力越大，就伸得越長，人們根據(jù)這個原理制作了彈簧測力計，可用來測量拉力的大小。”

皮皮問：“爺爺，咱家有彈簧測力計嗎？”

“有哇，回去后我拿給你看。對了，力還有一個重要效果，你們想知道嗎？”

“當然想知道了！”三個小伙伴齊聲說道。

“那好，我來告訴你們。首先，我要問小熊一個問題。小熊，你拴那兩個球是干什么用的？”

“打呀！兩個球不斷來回擺動，我可以通過擊打它們，練習對敵時的反應(yīng)速度，練習身法步法。您稍等，我表演給您看。”說罷，小熊跑到兩個懸球那兒一陣拳打腳踢，一番輾轉(zhuǎn)騰挪，兩個球不斷彈回來，又被他不斷擊打出去。

“好好，真是手疾眼快！”皮皮和小狗汪汪喝起彩來。

終于，小熊結(jié)束了表演，兩個球還在空中不斷蕩來蕩去。

狐貍爺爺說：“你們看到了嗎？力可以改變物體的運動狀態(tài)，力可以把球從靜止變?yōu)檫\動，也可以把它由運動變成靜止，還能讓它向某個方向加速或減速。物體運動速度的改變，運動方向的改變，統(tǒng)稱為改變了運動狀態(tài)。”

“哦，原來如此！”皮皮說。

小狗汪汪：“我還沒有很明白。”

小熊說：“你來看，我用力打沙袋一下，它就會由靜止變?yōu)檫\動。”說著他水平打了沙袋一拳，沙袋向前方運動了。

“再來看，我又給它一個力，讓它靜止。”說著小熊兩手抓住蕩過來的沙袋，讓沙袋停了下來，“這就是力的另一個作用效果，改變物體的運動狀態(tài)，你明白了嗎？”

終于，小狗汪汪點頭了，看來他弄明白了。狐貍爺爺看著三個小伙伴，捋了捋胡子，欣慰地笑了。

狐貍爺爺?shù)恼n堂：

什么是力？力是物體對物體的作用。

力的作用是相互的，單獨一個物體不能產(chǎn)生力的作用。兩個相互作用的力大小相等，方向相反，同時產(chǎn)生，同時消失。

力有兩種作用效果：一種是改變物體的形狀，一種是改變物體的運動狀態(tài)。

物體運動狀態(tài)的改變包括：物體由靜止變?yōu)檫\動，由運動變?yōu)殪o止，速度大小發(fā)生變化，運動方向發(fā)生變化。

（編輯 乖乖隆地洞）