生活常識中的物理現(xiàn)象

張浦靖??

摘 要：高中物理知識不僅僅是作為理科高考科目的對象之一，而且與我們的生活密切相關(guān)。諸如一些民間俗語、諺語以及成語都可以用物理原理進(jìn)行解釋，如“人心齊，泰山齊”，這句話主要強(qiáng)調(diào)集體的力量，只要大家齊心協(xié)力，就可以攻克生活中所遇到的困難。而從物理角度來說，證明了各個分力的方向一致，則合力的大小等于各個分力的大小之合?？傊澜绮⒉皇瞧降瓱o奇的，乏味的，只要我們善于發(fā)現(xiàn)、善于觀察，這眼里的世界就會變得非同凡響。這不妨礙我們嘗試著運(yùn)用物理的視覺觀看生活、體驗(yàn)生活，讓現(xiàn)實(shí)的生活當(dāng)中增添理性的亮色。

關(guān)鍵詞：物理原理；物理視覺；體驗(yàn)生活

一、 慣性力在生活中的應(yīng)用

力是指物體與物體之間的相互作用，那么慣性力又是怎樣的呢。據(jù)了解，慣性力的引入是為了彌補(bǔ)非慣性參考系中物體的運(yùn)動不滿足牛頓運(yùn)動定律而引入的假想力。雖然只是被稱作假想力，但是在生活當(dāng)中，我們還是可以通過一些生活現(xiàn)象來感受它，體驗(yàn)它的存在。

1. 慣性力的定義

慣性力是指當(dāng)物體有加速度時（無論是加速階段，還是減速階段），物體具有的慣性會使物體有保持原有運(yùn)動狀態(tài)的傾向，而此時若以該物體為參考系，并在該參考系上建立坐標(biāo)系，看起來就仿佛有一股方向相反的力作用在該物體上并且令該物體在坐標(biāo)系內(nèi)發(fā)生位移，因此稱為慣性力。實(shí)際上，這種慣性力并不適應(yīng)牛頓定律，因而慣性力也被稱為假想力。

2. 慣性力的分類

在物理學(xué)上，慣性力的存在還是具有一定意義的。慣性力可以分為平動慣性力和轉(zhuǎn)動慣性力。前者的特點(diǎn)在于物體處于相對靜止的狀態(tài)，而后者的特點(diǎn)在于物體處于相對運(yùn)動的狀態(tài)。根據(jù)牛頓第二定律，在勻加速運(yùn)動中，運(yùn)用F=ma等式表示其力與運(yùn)動的關(guān)系。其中，F(xiàn)表示的是物體所受的合外力，m表示的是物體的質(zhì)量，而a表示的是物體的加速度。將勻加速運(yùn)動的等式進(jìn)行演算，可以更改為F-ma=0，那么，慣性力的等式可以描述為F1=-ma。其可解釋為慣性力等于物體的質(zhì)量乘以加速度并取反方向。這種慣性力是平動慣性力的實(shí)際表現(xiàn)，而轉(zhuǎn)動慣性力涉及兩個力，即離心力和奧利力。無論是平動性慣性力還是轉(zhuǎn)動慣性力，這兩者都對現(xiàn)實(shí)生活產(chǎn)生一定的物理意義。

3. 慣性力的生活意義

在現(xiàn)實(shí)生活中，運(yùn)用慣性力的物理現(xiàn)象對某項(xiàng)運(yùn)動或者活動進(jìn)行解釋還是具有一定的科學(xué)意義的。例如我們乘坐的汽車。無論是大巴公司為顧客提供的客運(yùn)服務(wù)，還是私家車的自駕行為，在駕車或者乘坐汽車之前，我們都務(wù)必系好安全帶。安全帶的安全措施是根據(jù)慣性力的物理現(xiàn)象設(shè)置的，因?yàn)楫?dāng)乘坐汽車或者自駕車在運(yùn)動過程中，我們的身體隨著汽車或者自駕車做勻加速運(yùn)動，而這時司機(jī)急需剎車的那剎那間，我們的身體上的勻加速運(yùn)動還正在繼續(xù)進(jìn)行，一時半會與汽車或者私家車的速度形成運(yùn)動差，我們的身體會不由自主地往前傾斜，甚至是大幅度地往前傾斜。此外，由于慣性力的大小與物體質(zhì)量的大小形成正比，因?yàn)槲覀兛梢园l(fā)現(xiàn)，人的體重較重的慣性力會比體重稍微輕的要大。也就是可以看到體重較大的人，在司機(jī)剎車的那瞬間，身體往前傾斜的幅度會比體重較小的人大。假如，司機(jī)或者乘客在開車或者坐車的時候沒有系好安全帶，做好安全的防范措施，那么就很容易出現(xiàn)安全事故，這也就是警察叔叔嚴(yán)管交通規(guī)則的原因之一。

二、 物理現(xiàn)象“峽谷效應(yīng)”對生活的影響

峽谷效應(yīng)既是一種比較有趣的物理現(xiàn)象，又是一種比較危險的生活現(xiàn)象。人們利用峽谷效應(yīng)的物理常識可以解釋很多生活現(xiàn)象，甚至利用這點(diǎn)知識進(jìn)行安全防范。

1. 峽谷效應(yīng)的物理定義

顧名思義，峽谷效應(yīng)是指當(dāng)氣流由開闊地帶流入地形構(gòu)成的峽谷時，由于空氣質(zhì)量不能大量堆積，于是當(dāng)氣流加速流過峽谷，風(fēng)速瞬間增大；當(dāng)氣流流出峽谷時，空氣流速又會減緩。這種地形峽谷對氣流的影響，稱之為“峽谷效應(yīng)”，亦被稱作“峽管效應(yīng)”。在生活中出現(xiàn)的“峽谷效應(yīng)”。形成這種物理現(xiàn)象的條件有：一，氣流；二，障礙物，即峽谷或者城市里的樓房。在山谷里，“峽谷效應(yīng)”的產(chǎn)生會發(fā)出“呼呼”的風(fēng)聲，從而在聽覺上讓人感受到該效應(yīng)；在城市的樓房之間，“峽谷效應(yīng)”的產(chǎn)生會使樓房之間的風(fēng)度加快，從而在觸覺上讓人感受到身體的涼快。

2. 峽谷效應(yīng)與我們的生活

峽谷效應(yīng)在我們生活當(dāng)中隨處可見。例如教室里的窗戶就是能夠產(chǎn)生“峽谷效應(yīng)”的地方。此時，教室里的窗口為“峽谷效應(yīng)”的產(chǎn)生提供了兩個必要的條件：即一是窗口的空間；二是有風(fēng)，有氣流經(jīng)過。當(dāng)空氣氣流從窗外經(jīng)過教室窗口時，由于氣流面積不變，窗口空間的變小，此時氣流相擁地流過窗口，因而風(fēng)度變快。教室里的人們就會感受到一陣涼風(fēng)吹過。除此之外，“峽谷效應(yīng)”的產(chǎn)生還會影響氣壓的大小。例如半掩著的門。當(dāng)門處在半開的狀態(tài)，要是突然有強(qiáng)有力的氣流從中穿插而過，那么門中間的氣壓會變小，而此時的門就會慢慢地靠攏，直至緊閉的狀態(tài)。這種物理現(xiàn)象就可以解釋為什么有的門會在半開著的狀態(tài)且沒有人在旁邊的時候，會突然狠狠地關(guān)閉。通過這種科學(xué)的物理認(rèn)識，就不會怕在半夜的時候偶遇這種情況而誤認(rèn)為是有鬼敲門了。與此物理常識相類似的還有就是在動車或者地鐵車門前常常畫有一條黃線。這條黃線也可以稱為生命線，是警惕人們應(yīng)該與動車或者地鐵應(yīng)該保持距離的線。在現(xiàn)實(shí)生活中，常常有突發(fā)事故報道說，某某在動車或者地鐵站不慎跌落車軌，后果命喪。這真的僅僅是不慎的緣故嗎。從物理的角度卻可清楚地認(rèn)識到，這不僅僅是不慎的事故，而是可以避免的事情。當(dāng)列車駛來的時候，中間的氣流速度快，壓力小，從而容易像魔鬼的爪子一樣，吸旁邊的事物。這也就是為什么在動車站或者地鐵門前會設(shè)置黃線的原因。

總結(jié)：只要我們肯用心觀察、體會生活，那么，我們就會發(fā)現(xiàn)物理知識無處不在。有的物理認(rèn)識可以解釋現(xiàn)代規(guī)章制度的現(xiàn)象，如動車門前的黃線禁止；有的物理認(rèn)識可以解釋奇思妙想的神奇詭異事件，如半夜突然緊閉的門；有的物理認(rèn)識可以解釋自然現(xiàn)象的巧奪天工，如雨后彩虹的形成等等?？傊锢碇R與我們的生活密切相關(guān)。