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导语:近期,网上提出了一则有趣的话题:把一只苍蝇装到瓶子里,苍蝇在瓶子里飞行的重量,与苍蝇落入瓶子底部的重量是否一样。这个话题一出来引起了网友们的热评。 种是重量一样,第二种是重量不一样,第三种是分情况。
苍蝇在瓶子里,封闭,不管是飞起来还是落下去,重量一样。把封闭的瓶子当作一个整体,空气的多少都会影响重量,何况多了一只苍蝇?飞起来的时候,瓶子里面的空气数量并没有因为苍蝇飞起来而变多变少。
其次,苍蝇翅膀的煽动产生的力量变化只是相对于苍蝇在这个环境里面的浮力大小,整个空气空间环境的空气运动的力量平衡并没有被打破。如果说苍蝇在秤的上方飞行和把秤上方的空气和周围空气隔绝起来的上方飞行,那重量一定不一样。
把密封瓶子,苍蝇还有瓶子里的空气当作一个整体,当然没错。但是漏了一个因素,重心的变化。如果苍蝇匀速上升或下降或静止不动,当然称的显示不会有变化。
但是苍蝇突然往上加速飞行和加速往下飞行,或匀速往上(下)飞行过程中做减速动作等等,都可以看作这个系统相对于秤,不是静止(或匀速)状态,这个时候力是不平衡的。不平衡秤显示的值就不可能会等于整个系统的重量。
如果瓶子是密闭的,那总重=瓶子的重量+空气的重量+苍蝇的重量。难道还有其它的质量?不管苍蝇在空气里怎么折腾,无非是把瓶中空气搅的密度不匀,瓶底可以暂时受到更多空气的压力,但增的压力正是失去的苍蝇的重力。
苍蝇向上飞,因为翅膀的作用对瓶子产生向下的压力,但是同时由于反作用,苍蝇也对瓶子产生向上的顶力,正反抵消,整体重量是不变的。苍蝇运动对空气上下产生的冲量是平衡的。
的例子是空间站,尽管宇航员在空间站里面运动,但是并不能改变空间站运动的轨迹,因为空间站整体力平衡,没有受到外力作用。
重量肯定不一样,就好比你把东西放在瓶底拿起的重量,肯定比放在空中拿起的重一样,因为放在空中的话,瓶子上没有物体没有着力点。
把苍蝇和瓶子当成整体看,苍蝇在飞行过程中,这个整体的重心发生变化,由整体重心的运动状态决定重量是否变化,静止和垂直方向的匀速直线运动重量不变,否则重量发生变化。
假设你会飞行,能够悬停。有一个大纸箱包住你,你站在里面和悬停在里面的空气里,纸箱下面秤的读数能一样?秤称的只是纸箱给的压力。苍蝇趴在底部和悬停时秤的读数还真不一样,但是整体重量一样,当悬停时这个整体重量无法测量。
说简单一些,如果瓶子是密封的,空气是介质,把空气当成水苍蝇当成鱼,鱼在瓶子里的水里游,不管游到什么位置,都一样重。
重量是自身质量对应地球引力所产生的数值。不用瓶子,就你自已站在体重秤跳起来,把地球重力场当成一个大瓶子就行,假设你这一跳的反做用力诮失,并且你一直能悬浮在空中,那你就是失重了,但是地球的重力场一直在固执的向下拉扯你,所以这个大瓶子的重量不会有丝毫减轻。除非你这一跳能逃到外太空,脱离地球引力场。
有个词叫“静止质量”,你站在体重秤上用力往下踩,读数会增加。你跳起来读数会减少,但落下来读数又会增加!只有你静止下来,才是你真正的体重!我突然领悟到:物理如果精确到静止,一切皆是虚妄!可惜这宇宙中,没有 的静止!
苍蝇在瓶子里,苍蝇和瓶子的整体质量不变,所受重力不变。如果用足够精密的秤量的话,度数会变。因为秤显示的是秤盘收到的压力。
把密封瓶子,苍蝇还有瓶子里的空气当作一个整体。如果苍蝇匀速上升或下降或静止不动,秤的显示不会有变化。但是苍蝇突然往上加速飞行和加速往下飞行,或匀速往上(下)飞行过程中做减速动作等等,都可以看作这个系统相对于秤不是静止(或匀速)状态,这个时候力是不平衡的。
总结:不平衡秤显示的值就不可能会等于整个系统的重量。跟苍蝇的位置没有关系,而加速度的变化也是力的变化造成的。力是物体运动状态改变的原因。问题还是不够严谨,应该是瓶子对秤的压力或是秤的读数。