“突然”的不一樣

大家有沒有想過這樣一些問題：當(dāng)我們用鏟子清除積雪時，鏟子和雪是一起運動的，鏟子突然停止運動后，雪仍會被甩出去；晾曬衣服時，用力甩一甩，會有水珠甩出來……這是為什么呢？今天讓我們一起來探索一下。

在玻璃杯中加入適量清水，把KT板（或硬紙片）蓋在杯口，然后把雞蛋放在紙片上方杯口的位置，如圖1。

用手指沿水平方向用力擊打KT板，如圖2。

我們會驚奇地發(fā)現(xiàn)，KT板飛了出去，雞蛋卻掉落在杯中，并沒有隨著KT板飛出去。

其實，這和文章開頭提到的用鏟子除雪和甩濕衣服原理是一樣的。我們將物體具有保持靜止或勻速直線運動狀態(tài)不變的性質(zhì)稱為慣性。慣性的大小只與質(zhì)量有關(guān)，質(zhì)量越大，慣性越大，也就是運動狀態(tài)越難以改變（大家可以自己嘗試做實驗感受一下）。本實驗中，雞蛋和KT板開始在水平方向處于靜止?fàn)顟B(tài)，當(dāng)KT板突然受力飛出去后，由于雞蛋具有慣性，在水平方向仍要保持原來的靜止?fàn)顟B(tài)，所以不會隨KT板運動，而是在重力的作用下落入水中。

這個實驗的關(guān)鍵在于讓KT板在短時間內(nèi)獲得一個較大的初速度，如果我們慢慢地拉KT板，雞蛋則會在摩擦力的作用下隨著KT板一起運動。了解了相關(guān)知識以后，大家試著分析一下用鏟子把雪甩出去和甩濕衣服的過程吧！

下面我們再來看看這樣一個實驗：

用兩根相同的棉線系在同一個重物上，如圖3。

如果我們突然用力拉動下方的棉線，會出現(xiàn)什么結(jié)果？當(dāng)我們突然用力拉動下方的棉線時，在拉動的一瞬間，由于重物具有慣性，仍會保持原來的靜止?fàn)顟B(tài)，因此，上方的棉線長度不變，受力不變，而下方的棉線則會因超出彈性限度而斷裂。

向下拉著下方的棉線，如果我們緩緩用力，上、下兩根棉線，哪根先斷？大家如果感興趣可以查閱資料并試著解釋一下，為什么緩緩用力會是上方的棉線先斷呢？

名師簡介：

張軍，江蘇省南京市玄武高級中學(xué)（梅園校區(qū)）STEM項目主管，副研究員，江蘇省首席科技傳播專家，全國十佳優(yōu)秀科技輔導(dǎo)員。被評為“典贊·2023科普江蘇”十大科普人物，2024年江蘇省最美科技工作者。