小狐貍皮皮的物理世界

曹遠強

玩球遇到的問題

這天上午，太陽特別好，是難得的初冬暖和天。貝貝抱著皮球來找小狐貍皮皮，兩個小伙伴決定去新建的玉山小區玩，他們聽說那里有個小廣場，很漂亮。

皮皮拉著狐貍爺爺一起去，狐貍爺爺拗不過，只好和他們一起去了。

小廣場確實漂亮，有水池、假山，還有爬滿葡萄藤的露天走廊。最讓他們感興趣的是，小廣場中間有一座涼亭，涼亭建在一個高出地面的圓臺上。圓臺的周邊有四把長椅，供人休息。圓臺下面臺階和斜面交錯。斜面的下面分別是草地、鵝卵石小道和水泥路。

場地示意圖

皮皮和貝貝在涼亭下玩球，你拋我接，玩得很開心，狐貍爺爺坐在長椅上看著他們玩。

過了一會兒，皮皮和貝貝玩起了這樣的游戲：把皮球放在斜坡最高處，松開手，讓球向下滾，看哪一次滾得遠。滾了幾次后，他們發現球滾到水泥路上后，還能滾很遠;滾到布滿鵝卵石的路上后，還能滾一定距離，但沒有在水泥路上滾得遠;滾到草地一卜后，很難繼續滾動。

貝貝問道： “皮皮，為什么球滾到草地上后很快就會停下來，而滾到水泥路上后還能滾很遠呢？”

皮皮一聽，搖頭晃腦地炫耀起自己的知識來： “這你就不知道了，我來告訴你吧，是因為摩擦力不同。爺爺教過我，接觸面越粗糙，摩擦力就越大，摩擦力會阻止球向前滾動。你看，哪里最粗糙？草地！哪里最光滑？水泥路！明白了嗎？”

貝貝又問： “是摩擦力阻止球向前滾動，可是又是什么推動球向前滾呢？”

皮皮說：“這個嘛，它從斜坡上滾下來，是受了重力影響，可到了水平的路面上是什么在推動它向前滾呢？重力方向是向下的，不會是重力，嗯，可能是風力吧！”

貝貝說：“可是剛才并沒有刮風呀！”

皮皮急得開始撓后腦勺了： “這個問題還是去問爺爺吧！”

物體都有慣性

狐貍爺爺看到了他們的游戲過程，也聽到了他們的對話，他說：“你們過來，我來告訴你們原因。”

兩個小伙伴飛快地抱著球跑到了圓臺上。

狐貍爺爺說：“皮皮，上次你的輪滑鞋在路上摔倒了，當時我是怎么說的？”

“您說是慣性讓我摔倒的。”皮皮回答說。

貝貝問道： “狐貍爺爺，慣性是個什么東西呀？”

皮皮附和道：“是啊，什么是慣性呢？”

狐貍爺爺說： “慣性是物體的一個屬性，物體都有質量，因此都有慣性。物體都有保持原來的運動狀態的性質，這就叫慣性。”

貝貝若有所思地重復著狐貍爺爺的話： “保持原來的運動狀態，性質……”皮皮說： “爺爺，我們不懂。”

狐貍爺爺說： “比如那把椅子，它處于靜止狀態，你若想改變它的狀態，就要用力去推、拉、提，否則它

就會一直靜靜地待在那兒。這就是靜止物體的慣性。”

狐貍爺爺停頓了一下，接著說道：“再比如滾動的球，它總想保持原來的速度向前做勻速直線運動。這就是運動物體的慣性。也就是說，運動著的物體不需要力來維持，它自身就有向前運動的性質。這就解釋了球滾到水泥路上后，為什么還會向前滾。”

皮皮說： “哦，我明白了！我在平路上玩滑輪，腳不蹬地了，還會向前滑一定的距離，也是因為慣性！”

“球向前滾是不錯的，可它并不是勻速直線運動啊，它會越來越慢，最后會停下來，這是為什么呢？是慣性變小了嗎？或者慣性消失了？”貝貝眨著大眼睛，還是有些不明白。

“這我知道。”皮皮不等狐貍爺爺回答，搶著說， “這是因為它不斷受到地面的摩擦力，這個摩擦力不斷阻礙它運動。一直到它停下來，慣性就沒了。”

狐貍爺爺大聲糾正道： “錯了！慣性是很執著的。物體靜止了，它就要保持靜止狀態，除非你用力改變它。慣性不會離開物體，它是物體的一個固有屬性。”

貝貝恍然大悟： “哦，您這么說我就明白了！”

“爺爺，您說物體都具有慣性，這是誰發現的？我原先認為是力在維持著物體的運動，您介紹了慣性后，我才明白物體的運動不需要力來維持。”皮皮好奇地問道。

狐貍爺爺捋了捋胡子，說： “這個人就是大名鼎鼎的科學家——牛頓。”

坐汽車體驗慣性

大家正說得興高采烈，忽然一個聲音傳來： “你們在這兒干什么？我來了都沒發現。”小猴子淘淘一下子跳到大家面前，把貝貝嚇得跳了起來。

“討厭的小猴，你把我嚇了一跳！”貝貝抱怨道。

“誰讓你眼睛不管用！怎么，大耳朵也失靈了？”這句話把大家都逗笑了。

“狐貍爺爺，您在給這兩位小朋友講什么呢？”淘淘問。

“我在給他們講慣性。”

“慣性啊，我太有體會了，我知道一切物體都有慣性，如果不注意還會因為慣性受到傷害。”淘淘說。

貝貝疑惑了，問道： “小猴，你剛來，沒有聽講怎么會知道慣性呢？”

“你們不知道我的職業嗎？我是司機！你們知道行車中為什么要系安全帶嗎？就是為了防止慣性帶來的危害。”淘淘得意地說道。

貝貝不服氣了： “你能仔細講講嗎？”

“這難不住我。汽車以某個速度行駛時，人也和車一起以這個速度向前運動，遇到緊急的情況來個急剎車，車子受到制動作用停下，人由于慣性仍會按原來的速度向前運動，如果沒有系安全帶，人就會一頭撞向玻璃，非常危險。”淘淘嚴肅地說道。

聽淘淘這么一說，皮皮恍然大悟：“哦，我明白了！上次我滑輪滑時被絆了一下，摔倒了，道理和這是一樣的，當時爺爺就說我是因為慣性摔倒的。

淘淘繼續說：“還有，要安全行車，不可以超速。如果超速，遇到緊急情況剎車時，剎車的距離會很長，就容易出事故，這我再清楚不過了，這可是性命攸關的事！”淘淘滔滔不絕地說著，“還有，你們站在車上，要是車子突然啟動加速，你們會怎樣？貝貝，你知道嗎？”

貝貝回答道： “我知道，會向后倒。”

“你說這是為什么？”

“原因嘛，我得想想。嗯，是因為慣性。車往前開，腳因為摩擦力的作用，會跟著車向前運動，然后，然后……”貝貝說不上來了。

皮皮接著說： “身體由于慣性要保持原來的靜止狀態，所以就會向后倒。”

狐貍爺爺夸贊道：“你們說得好，分析得很對，看來你們已經很明白了。”

“這慣性還真不好！”貝貝說。

狐貍爺爺說： “這么說是不對的！貝貝，慣性也可以為我們所用。比如你扔東西，沒有慣性不行;再比如跳遠，助跑后能跳得更遠，就是因為慣性在幫忙。”

皮皮拍拍貝貝，說： “科學知識本身沒有好與不好，就看我們怎么用。”

淘淘說： “我的事辦完了，開車送你們回去吧，在路上你們可以體會一下慣性，這樣不是很好嗎？”

“好，好，咱們坐淘淘的車回去。”皮皮和貝貝非常高興，狐貍爺爺也很高興，走回去實在有點兒累。

“你們等著，我去開車。”淘淘快步離開了他們。

狐貍爺爺和孩子們向路邊走去。

狐貍爺爺的課堂

物體保持靜止狀態或勻速直線運動狀態的性質，稱為慣性。

慣性是物體的一種固有屬性。

當作用在物體上的外力為零時，慣性表現為物體保持其運動狀態不變，即保持靜止或勻速直線運動;當作用在物體上的外力不為零時，慣性的大小表現為外力改變物體運動狀態的難易程度。

（插畫

大臉貓編輯

乖乖隆地洞）