给你两个相同的鸡蛋,其中一个生蛋一个熟蛋,在不把鸡蛋打破的前提下,你是如何区分开来呢?有一个方法是这样的:把两个鸡蛋放在相对平滑的桌面上后,用大致相同的力同时转动鸡蛋,先停下的是生蛋,后者是熟蛋。小学时我们在电视上就知道了这种方法。那么原理是什么呢?为什么生的鸡蛋会先停下来而熟的鸡蛋后停呢?
生、熟鸡蛋的区别在于蛋的内容物分别是液态和固态物。当用力转动蛋壳时,蛋壳受力开始转动,而液态的内容物由于惯性仍保持静止状态,二者间存在一定的摩擦阻力,同时蛋壳与桌面间也存在摩擦阻力,所以很快停止转动。熟鸡蛋内容物成固态物与蛋壳自成一体,当用力转动蛋壳时,蛋壳与内容物一并转动,二者间不发生相对运动,只需克服较小的桌面摩擦力,所以能长时间转动。
原来是惯性和摩擦力的双重功效啊!可是老师明明讲过惯性跟摩擦力没联系的啊,怎么回事?这里面还有点小知识呢惯性的量度是惯性质量,简称质量。体现在牛顿第二定律中:F=ma,其中F是合外力,m是质量,a是物体的加速度。质量越大,惯性越大,受到相同的力作用时加速度越小,也就是速度越不容易变化。惯性和速度无关。这样就可以解释为什么汽车刹车时,先前速度越大,制动距离就越大了。汽车刹车可以看作匀减速运动,可以证明制动距离s满足v2=2as,其中v是初速度;根据牛顿第二定律,a的大小和摩擦力大小成正比。这里关键在于理解惯性的意义。制动距离和惯性也是没有直接关系的。