小狐貍皮皮的物理世界

曹遠(yuǎn)強(qiáng)

路遇小狗

不知不覺(jué)已是深秋，冬天的腳步近了。小狐貍皮皮是不喜歡冬天的，因?yàn)樗顫姾脛?dòng)，不能忍受寂寞。這天，他和爺爺一大早就出門了，準(zhǔn)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(gè)小輪子。在平坦的路上，可以將三個(gè)小輪子拿出來(lái)卡在凹槽里，這樣一來(lái)，這雙鞋就變成了一雙輪滑鞋。

來(lái)到平直的路上，皮皮穿著輪滑鞋往前滑行，速度很快。不過(guò)，當(dāng)他發(fā)現(xiàn)離爺爺比較遠(yuǎn)了，就會(huì)轉(zhuǎn)身滑回來(lái)。就這樣，在清涼的風(fēng)里，他們快樂(lè)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(jiàn)了，你看起來(lái)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(lái)是皮皮呀！”小狗汪汪見(jiàn)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(huì)和我一起在這片樹(shù)林的空地上練武術(shù)。”

“我說(shuō)好久都沒(méi)看見(jiàn)你了，原來(lái)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(duì)，就是他教我，他是我的師傅?！?/p>

這時(shí)狐貍爺爺走近了，皮皮說(shuō)：“我也很想見(jiàn)識(shí)一下，我能和爺爺去看你們練武嗎？”

“應(yīng)該沒(méi)有問(wèn)題，小熊很豁達(dá)，很喜歡交朋友?！?/p>

皮皮與狐貍爺爺一說(shuō)，狐貍爺爺非常高興，連連說(shuō)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(lái)，爺孫倆跟著小狗汪汪沿著路邊的斜坡向樹(shù)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(zhǔn)備活動(dòng)呢！見(jiàn)面后，大家聊了一會(huì)兒天，然后三個(gè)小伙伴準(zhǔn)備開(kāi)始練習(xí)，狐貍爺爺則坐在一個(gè)木墩上休息。

這可真是一個(gè)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(méi)有用完的一小堆沙子。圓形空地的邊上擺著一個(gè)石鎖，石鎖旁的樹(shù)杈上掛著一個(gè)有四根彈簧的拉力器。另一側(cè)的一棵樹(shù)的兩根樹(shù)枝上各垂下了兩條長(zhǎng)繩，上面各吊著一個(gè)皮球，皮球懸在同一高度，隔得不遠(yuǎn)，但不相碰。而狐貍爺爺身邊的一棵樹(shù)上，則吊著一個(gè)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(jiàn)多么用力，可是石鎖紋絲不動(dòng)。小熊笑了笑，走過(guò)去，伸手將石鎖提了起來(lái)。更可怕的是，小熊不但將石鎖提了起來(lái)，還一下舉過(guò)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(shuō)：“你拿不動(dòng)石鎖，但可以試著拉這個(gè)?！闭f(shuō)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(kāi)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(jué)有點(diǎn)兒累了，就把拉力器交給了小狗汪汪。皮皮問(wèn)小熊：“這個(gè)拉力器你一口氣能拉開(kāi)多少次？”

小熊回答道：“我一口氣能拉開(kāi)二十幾次?！?/p>

“?。课乙材芾_(kāi)二十幾次。這樣說(shuō)來(lái)，我們的力氣應(yīng)該差不多呀，可是我卻提不動(dòng)石鎖，這是為什么呢？”皮皮撓著頭，覺(jué)得十分奇怪。

這時(shí)坐在一旁的狐貍爺爺忍不住哈哈大笑起來(lái)。

大家圍攏過(guò)來(lái)，問(wèn)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(shuō)。

“從物理學(xué)的角度講，力是指物體對(duì)物體的作用?！?/p>

“呃，這個(gè)我們不懂?！?/p>

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

小熊說(shuō)：“我天天在用力使力，卻不知道力是這么定義的。”

小狗汪汪說(shuō)：“狐貍爺爺，您說(shuō)的有點(diǎn)兒難懂。”

狐貍爺爺接著說(shuō)：“力不是憑空產(chǎn)生的，一定有物體對(duì)另一個(gè)物體作用，這個(gè)過(guò)程中才會(huì)產(chǎn)生力。任何一個(gè)力產(chǎn)生了，就一定會(huì)有施力物體和受力物體，單獨(dú)一個(gè)物體是不能產(chǎn)生力的。”

皮皮說(shuō)：“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(duì)嗎？”

小狗汪汪說(shuō)：“肯定對(duì)呀！反過(guò)來(lái)說(shuō)，如果沒(méi)有彈簧這個(gè)物體，就不會(huì)有拉彈簧的這個(gè)力?！?/p>

力的作用是相互的

狐貍爺爺說(shuō)：“汪汪說(shuō)得對(duì)，但力的作用一定是相互的，兩個(gè)物體在產(chǎn)生力的過(guò)程中，互為施力物體和受力物體?！?/p>

“您說(shuō)的我不懂?！毙⌒苊曰蟮?fù)狭藫项^，皮皮和小狗汪汪贊同地點(diǎn)了點(diǎn)頭。

狐貍爺爺見(jiàn)他們不懂，于是站起來(lái)問(wèn)：“你們剛才提石鎖，是不是手給了石鎖一個(gè)提拉的力？”

“是??！”

“那你們有沒(méi)有感覺(jué)到石鎖也在用力拉你們的手？”小熊和皮皮想了想，確實(shí)如此，于是都點(diǎn)了點(diǎn)頭。

“你們的手給石鎖一個(gè)向上的拉力的同時(shí)，石鎖也給了你們的手一個(gè)向下的拉力，這兩個(gè)力，同時(shí)產(chǎn)生同時(shí)消失，大小相等，方向相反，這叫作作用力與反作用力。來(lái)，你們看！”狐貍爺爺指了指吊在樹(shù)枝上的沙袋，“樹(shù)枝通過(guò)繩子給沙袋施加了一個(gè)向上的拉力，這個(gè)力將沙袋吊了起來(lái)。同時(shí)沙袋也通過(guò)繩子對(duì)樹(shù)枝施加了一個(gè)向下的拉力，你們看，沙袋向下把樹(shù)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(shù)枝平直了許多。

“皮皮，來(lái)，用力打這棵樹(shù)一拳！”

“好嘞！哎喲，好痛！”

狐貍爺爺說(shuō)：“皮皮給了樹(shù)一個(gè)力，樹(shù)也給了皮皮一個(gè)大小一樣的反作用力，所以皮皮的手被這個(gè)力弄痛了?！?/p>

皮皮用力打了小狗汪汪一拳，然后迅速跑開(kāi)了。

小狗汪汪說(shuō)：“你打我干嗎？乘我不備，想占我便宜呀！”

皮皮說(shuō)：“按爺爺講的，我打你用了一個(gè)力，同時(shí)，你反過(guò)來(lái)也會(huì)給我一個(gè)一樣大的力，所以我并沒(méi)有占你的便宜呀??！”

小熊說(shuō)：“你說(shuō)得好像有道理，可是，我感覺(jué)有點(diǎn)兒不對(duì)勁?！?/p>

狐貍爺爺說(shuō)：“作用力和反作用力雖然確實(shí)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(gè)大小的力，可臉卻受不了?！?/p>

小狗汪汪說(shuō)：“原來(lái)是這樣！以前我們不知道，原來(lái)力這個(gè)東西藏著的學(xué)問(wèn)還挺深的。狐貍爺爺，請(qǐng)問(wèn)每個(gè)力都有反作用力嗎？”

“是的，每個(gè)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(shí)產(chǎn)生同時(shí)消失，這是自然界的規(guī)律?！?/p>

力的作用效果

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

狐貍爺爺說(shuō)：“比較力的大小就要比較它們的作用效果?！?/p>

皮皮問(wèn)：“什么是力的作用效果？”

狐貍爺爺說(shuō)：“皮皮，你給彈簧一個(gè)拉力?！逼てぢ?tīng)話地用力把彈簧拉長(zhǎng)了一點(diǎn)兒。

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

這一點(diǎn)很好理解，大家紛紛點(diǎn)頭。

“我們可以用同一物體發(fā)生形變的程度來(lái)衡量力的大小。你們看，皮皮雖然拉開(kāi)了拉力器，但是彈簧只伸長(zhǎng)了這么一點(diǎn)兒。來(lái)，小熊，你來(lái)拉開(kāi)拉力器?！?/p>

小熊拿過(guò)拉力器用力一拉，四根彈簧足足伸長(zhǎng)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(lái)比較力氣大小時(shí)，不能比拉開(kāi)次數(shù)。同樣是拉開(kāi)彈簧，誰(shuí)的兩臂展開(kāi)距離長(zhǎng)誰(shuí)的力氣大?！?/p>

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

“彈簧受到的拉力越大，就伸得越長(zhǎng)，人們根據(jù)這個(gè)原理制作了彈簧測(cè)力計(jì)，可用來(lái)測(cè)量拉力的大小?！?/p>

皮皮問(wèn)：“爺爺，咱家有彈簧測(cè)力計(jì)嗎？”

“有哇，回去后我拿給你看。對(duì)了，力還有一個(gè)重要效果，你們想知道嗎？”

“當(dāng)然想知道了！”三個(gè)小伙伴齊聲說(shuō)道。

“那好，我來(lái)告訴你們。首先，我要問(wèn)小熊一個(gè)問(wèn)題。小熊，你拴那兩個(gè)球是干什么用的？”

“打呀！兩個(gè)球不斷來(lái)回?cái)[動(dòng)，我可以通過(guò)擊打它們，練習(xí)對(duì)敵時(shí)的反應(yīng)速度，練習(xí)身法步法。您稍等，我表演給您看。”說(shuō)罷，小熊跑到兩個(gè)懸球那兒一陣拳打腳踢，一番輾轉(zhuǎn)騰挪，兩個(gè)球不斷彈回來(lái)，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(lái)。

終于，小熊結(jié)束了表演，兩個(gè)球還在空中不斷蕩來(lái)蕩去。

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

“哦，原來(lái)如此！”皮皮說(shuō)。

小狗汪汪：“我還沒(méi)有很明白?！?/p>

小熊說(shuō)：“你來(lái)看，我用力打沙袋一下，它就會(huì)由靜止變?yōu)檫\(yùn)動(dòng)。”說(shuō)著他水平打了沙袋一拳，沙袋向前方運(yùn)動(dòng)了。

“再來(lái)看，我又給它一個(gè)力，讓它靜止?！闭f(shuō)著小熊兩手抓住蕩過(guò)來(lái)的沙袋，讓沙袋停了下來(lái)，“這就是力的另一個(gè)作用效果，改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，你明白了嗎？”

終于，小狗汪汪點(diǎn)頭了，看來(lái)他弄明白了。狐貍爺爺看著三個(gè)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(duì)物體的作用。

力的作用是相互的，單獨(dú)一個(gè)物體不能產(chǎn)生力的作用。兩個(gè)相互作用的力大小相等，方向相反，同時(shí)產(chǎn)生，同時(shí)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(yùn)動(dòng)狀態(tài)。

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

（編輯 乖乖隆地洞）