谈人在水平地面上向前走 地对人的摩擦力是否做功
2013-03-19李忠福
李忠福
(扎兰屯市达斡尔民族学校 内蒙古 呼伦贝尔 162656)
人在水平地面上向前走,地对人的摩擦力是否做功?有的高中物理教师和网上有的学者认为此力不做功.理由是此力的作用点没有移动,摩擦力没做功.
那么又出现问题,人是怎么前进的?他们的观点是,人体肌肉施出的力对人做功,消耗人体内的能量,转化为人前进的动能,使人前进的,人的肌肉借助地面为支点,把人向前移动了.
对以上部分高中教师、网上学者的观点笔者不赞同,原因如下.
(1)初中物理教材给出判断某力是否做功的条件只有两个,一是否有力作用于物体上,二是物体是否在力的方向上移动了距离.符合这两个条件,就判断为该力对物体做功了,缺少一个条件或两个条件都没有,则判断为没做功.按这两条判断人在水平地面上走路,地对人的摩擦力符合这两个条件,此摩擦力做功了.
说此摩擦力不做功,用力的作用点是否在物体运动方向上移动来判断是否做功,是某些人总结出来不可靠的理论,是与教材理论相矛盾,二者必有一错.或者这部分高中物理教师和网上说法错,或者教材判断是否做功的第二个条件需改进,即“物体是否在力的方向上移动了距离”,应改为“力的作用点在物体运动的方向上移动了距离”.
(2)人向后用力,受力物不是人,是地.摩擦力向前,摩擦力是前进的动力,它使人向前运动了.
(3)“人的肌肉借助地面为支点,把人向前移动了”,这个说法不对.人肌肉施出的力,对人来说是内力,内力不能改变物体的运动状态.这个说法与内力、外力作用效果相矛盾.人前进是因为人受到摩擦力(外力)作用,此力沿人体传递给了一些部位,使人前进.
(4)“人体肌肉施出的力对人做功,消耗人体内能,转化为人前进的动能,使人前进.”这个说法也不对.我们先看下面一个例子.
小李和小王面对面站在水平冰面上静止后,小李用力推了小王一下,则小李和小王会各自向后退.我们对这个大家都熟悉的现象分析一下,小李推小王,消耗小李的内能,转化为小王的动能,而不是转化为自身的动能.所以,消耗人体内能,转化成自己前进的动能是错的.
综上所述,人在水平地面上向前走,地对人的摩擦力不做功的理论与物理学中做功的两个条件、内力作用效果、能量转化等理论相矛盾,是错误的理论.因此,笔者认为,人在水平地面上向前走,地对人的摩擦力是人前进的动力,它对人做功.
物理学中同一领域的理论,应相互支持,不应相互矛盾.文中所述的矛盾(如果笔者的论述没有错误),到底定哪方为错,由物理专家们尽早确定.