第 02 课 · 运动

滑动的物体为什么会停下来?

约 15 分钟 · 适合 8 岁以上 · 使用家中常见物品

简短回答

运动的物体会一直运动下去,除非有力改变它的运动。在地球上,物体表面之间的摩擦力和空气阻力会阻碍运动,所以滑动的物体会慢慢停下来。

力就是推和拉

力就是推或拉。力可以让物体开始运动、变快、变慢或改变方向。你踢球时,脚给了球一个推力;球慢慢滚停下来,是因为还有别的力在起作用。

运动的物体总想继续运动

运动的物体倾向于沿直线、以相同速度一直运动下去,这种性质叫作惯性,牛顿第一运动定律描述的就是它。在远离空气和地面的太空中,被抛出的物体会漂移很长很长时间。

摩擦力在往回推

摩擦力是两个相互摩擦或滑动的表面之间的力,它的方向总是与运动方向相反。地毯、毛巾这样粗糙的表面通常比光滑的桌面或冰面产生更大的摩擦力。摩擦还会把一部分运动的能量变成热,所以搓手会让手变暖。

空气阻力也会让物体变慢

在空气中运动,就要把空气推开。这种空气阻力也叫拖曳力,物体运动得越快,它就越大。一张平展的纸会因为空气阻力慢慢飘落,而把同一张纸揉成团,它就会快得多地落下。

在家试一试

测试三种表面

准备材料

  • 一辆小玩具车或一个小球
  • 一块木板或一本大的精装书,用来做斜坡
  • 几本书,用来垫高斜坡一端
  • 卷尺或直尺
  • 一条毛巾,以及光滑的地板或桌面

操作步骤

  1. 把斜坡的一端搭在一摞书上。
  2. 让小车从斜坡上滑到光滑的地面上。不要推,直接松手。
  3. 测量小车离开斜坡后滑行了多远。
  4. 在斜坡末端铺上毛巾,再做一次。保持斜坡高度和出发点不变。
  5. 每种表面各试三次,比较平均距离。

安全提示斜坡不要太高,并清空周围的地面,避免有人绊倒。

发生了什么?

斜坡高度不变,小车每次出发时的能量就相同。毛巾比光滑地面产生更大的摩擦力,所以小车更早停下。每次只改变一个条件,这才是一次公平测试。

关键词

力
能改变物体运动状态的推或拉。
惯性
物体保持原来状态的性质:静止的保持静止,运动的保持运动。
摩擦力
两个表面之间阻碍运动的力。
空气阻力
空气对运动物体的阻碍作用,也叫拖曳力。
公平测试
每次只改变一个条件的实验。

检验你的理解

为什么冰球在冰面上比在草地上滑得更远?

冰面很光滑,摩擦力很小,阻碍冰球运动的力也就更小。

什么是惯性?

物体保持原来状态的性质,不管它原来是静止还是在运动。

实验中为什么要保持斜坡高度不变?

这样小车每次出发时的能量都相同,距离的差别就只来自表面,测试才公平。