有這樣一道題:一個質量50千克的人站在豎直上下運動的升降機里,當升降機以0.4米/秒2加速度向上作勻加速運動時,升降機對人的支持力為_________________;當升降機以0.4米/秒2加速向下作勻加速運動時,升降機的支持力又為________________。(g取10米/秒2)
正確的解答應該是,當升降機向上加速運動時,它對人的支持力N滿足:N-mg=ma 將上述數據代入左式得:N=m(g+a)=50*(10+0.4)=520牛
反之池升降機向下作加速運動時,支持力應為:480牛
然而有學生在上題的兩個空格里分別填上了52千克和48千克,有老師竟然認為是正確的,其理由是:空格里沒強調應該填寫的單位,因52千克的重力等于520牛,48千克的重力是480牛,沒錯。固真可以將升降機的支持力填成52千克和48千克?否也!理由如下:
1. 題目明明白白要你填的是支持力,而不是什么質量,答非所問,怎能算是正確。
2.就說52千克和48千克的重力是520牛和480牛,這個重力是地球對人的作用力,施力物體是地球,受力物體是人,力的性質是重力;而題中要求填的支持力其施力物體是升降機,受力物體是人,力的性質是彈力,從對力的認識這一角度分析那是混淆了施力物體和力的性質的不同。
3.最關鍵的是在我們研究的牛頓力學里,研究的對象是低速運動的宏觀物體,物體的質量不管是在靜止還是加速的情況下是不變的,從卷面分析,該生以為當升降機向上加速運動時,升降機里人的質量增加了2千克,反之則認為質量減小了2千克,所以他受到的支持力變成了520牛和480牛,這種將人的質量誤認為超重時增加失重時減小顯然是錯誤的!根據相對論,只有當物體的速度大小可以跟光速相比擬時,質量才會增大。
綜上所述,不管是出于認識水平還是為了給學生多打幾分以此來提高自己所授班級的平均成績等原因,將力和質量混為一談絕對是不可取的。
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