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《變化》中寫道:課本問題,和現實中遇到的問題還是有區別的。比如我給你留一個問題,你來回答一下。我們假設你作為成年人一拳可打出200N的力,你現在一拳打在空氣中,如果根據作用力和反作用力相等,你會受到一個反作用力,可是為什麼你感覺這個反作用力很小。而打在牆上,卻疼的無法忍受?
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回覆列表
  • 1 # AAA大唐電纜寧翔

    提現反作用力大小的是兩者的質量不同,質量越大一方受到的反作用力越小,比如雞蛋和石頭,當然加速度可以提高質量,但是也是有上限的

  • 2 # 銀河密探

    石頭是剛性體,形變小,可以忽略不計。拳頭打石頭,得到一個瞬間讓拳頭靜止的反作用力。而空氣不是剛性體,與水類似,對拳頭施加的是阻力,且阻力特別小,可以忽略不計,拳頭是靠手臂本身施加一個反作用力來給拳頭減速,理論上如果你打的拳速夠快的話,它會飛走的,不過不是帶著你飛,只帶著你的胳膊飛

  • 3 # 謝楠45

    真不懂還是裝糊塗?打空氣上和拳頭停下來有因果關係嗎?你真以為是空氣阻力讓拳頭停下來的?至於打氣球或石頭,請參考動能守恆定理

  • 4 # 力學Nerd王小胖

    1、作用力與反作用力

    作用力與反作用力的概念很早就學過了,相信絕大部分人都不會質疑。作用力與反作用力大小相等,方向相反,分別作用與兩個物體上。如下圖。公雞站立於地面上,對於公雞而言,地面提供了支撐力F,對於地面而言受到了公雞的作用力F"。這裡,F和F"即為作用力和反作用力。

    2、出拳的過程

    實際上,出拳的時候,力是不定的。假設手臂的質量全部集中於拳頭上,質量為m。出拳的速度是可以控制的,設出拳最快速度為v。如下圖。

    在拳頭接觸到介質的瞬間,速度為v。接觸到介質之後,由於介質發生變形,拳頭速度開始下降,併產生接觸力。根據動量定理,在拳速給定的條件下,這個接觸力的大小完全由介質的變形時間決定。即:介質變形時間越長,接觸力越小。反之,變形時間越短,接觸力越大。所以,如果拳擊的物件是石頭和棉花,同樣的出拳速度,打棉花時手感受到的力要遠小於石頭。這也是為何拳擊比賽需要帶拳擊套的原因,下圖。

    3、如何提高出拳的力

    題中所說的出拳的力是無法確定的,透過上述分析,這個出拳力與出拳速度、拳頭質量,以及介質有關。想要提高出拳的力度,就必須也只能從這三個角度考慮。

    提升出拳速度,透過不斷的訓練,可以提升出拳速度。

    增加拳頭質量,可以透過握住重物來提升。

    減小介質的變形時間,即提高介質的彈性模量。當介質為剛體的時候,接觸力為無窮大。

    所以,一個人根本無法控制出拳的力。且,臨時情況下,出拳物件確定、拳頭質量確定,唯一可以控制的就是出拳速度。速度越快,力度越大。

    4、空氣的力與石頭的力

    其他條件相同的情況下,比較空氣和石頭。石頭是固體,彈性模量約80000MPa。空氣是氣體,具有流動性,不存在彈性模量的概念,或者可以認為空氣的彈性模量為0MPa。這說明空氣發生變形,基本不需要力(低速情況下)。而讓石頭髮生同樣的位移,則需要很大的力。雖然透過測力裝置,可以測出你平時出拳的力度,但是出拳擊打空氣,由於空氣的流動性,拳上幾乎沒有力的存在。

    5、總結

    出拳的力是無法控制的,這根出拳速度,拳頭質量以及介質有關。其他條件相同的情況下,由於空氣的流動性,拳頭的力幾乎為零。而對於石頭,則由於其彈性模量的存在,產生較大的接觸力。

  • 5 # 航小北的日常科普

    這個問題很有意思,我來回答一下。

    我們怎麼測出來一個成年人揮拳可以打出多少力?答案是透過拳擊測力機【如下圖所示】,透過在這個機器裡面設定一個測量力的大小的晶片就可以估計這一拳的力量有多大。

    但是如果我們把這個測力晶片裡面的資料提取出來的時候可以看到如下的圖片,這個圖片中橫座標是時間,縱座標是力的大小。

    簡單說,當你一拳打到這臺機器上的時候,對這個機器施加的力不是恆定不變的,而是經過了一個先增大後減小的過程。

    而且拳頭打到不同的物體上,這個曲線的形狀都是不一樣的。打到比較柔軟的物體上,這個曲線會更加平緩、峰值會更加低;打到堅硬的物體上,這個曲線會更加陡峭、峰值會更加高【如下圖所示】。

    出現這樣的原因,是因為柔軟的物體是透過緩慢“施加”反作用力來讓拳頭速度慢下來的,所以力小、時間長;堅硬的物體是透過極速“施加”反作用力來讓拳頭速度慢下來的,所以力大、時間短,這叫做“動量定理”。

    而我們說的一拳是多大力,指的是上面這條曲線中最大的那個點。所以說,一個人揮出來一記200N的重拳,用“力”來衡量拳擊的力度,這個概念本身就是錯的,因為同樣一拳,兩個不同材料做成的拳擊機器測量的結果是不一樣的。

    因此,你打出來相同的一拳,打在空氣中,就可以認為是打在一個很軟很軟的物體上,對應的就是上圖中那條特別特別平緩的曲線;打在牆上,對應的就是那個非常陡峭的曲線,兩個峰值都不一樣,你的拳頭的感覺當然也不一樣了。

    總之,這條題目的前提條件就有問題,你打出一拳之後拳頭受到的力跟被打中的物體有關,打空氣和打牆拳頭的感覺不一樣就是因為被打中的物體不同所以反作用力也不一樣。

  • 6 # 穿插游擊隊

    因為拳頭太重,打的空氣太少太輕,發生的動量交換太少。但是我們不妨再啟發性地提問:可如果是這裡不是拳頭而是火箭呢??以超高速度直入雲霄的火箭會感受到被空氣打嘛~

    敏銳的同學們肯定感覺到了,我們之所以打空氣完全沒感覺,絕對不是因為空氣是流體,因為人在打水的時候(從高處跳水的時候更明顯)能明顯的感覺到水對人的反作用力。

    我們要注意到,人的面板所感受到的力,實際上是某一段時間內受到的力的平均。人在打空氣的時候,透過打空氣讓空氣整體上獲得了與手的速度相同的速度(因為手太重了,空氣分子打上去會彈性地彈回)。

    (數學論證:我們假設拳頭向前運動的速度是v,在t的時間段裡,拳頭面積是A,他打了v×t×A那麼多空氣,這些空氣的總質量是ρ×v²×t×A,獲得的動量是.手感受到的壓強是ρ×v².)

    打在石頭上只要力度夠大,不是手斷了就是石頭碎了

    可以看到手感受到的壓強正比於密度,正比於速度的平方。

    所以只要出拳的速度足夠快,就會感覺在被空氣打。而被打的空氣也會因為獲得了更高的速度而更具威力,這似乎就是傳說中的天馬流星拳的原理……

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