在一個空瓶子里裝入一隻蜜蜂(蜜蜂在瓶中是保持飛行狀態),請問瓶子重量會改變嗎?
02-03
如題。
不太明白題主說的"瓶子重量改變"是什麼意思,瓶子不還是原先的瓶子嗎?我想題主問得應該是下面這個問題:
這個瓶子放在稱上,稱的示數會改變嗎?
蜜蜂受到重力和空氣的作用力(阻力和浮力),空氣的作用力又反過來作用到瓶子上,改變了瓶子的稱量示數,其實這就是一個簡單的牛二的問題,分爲四種情況:
- 蜜蜂有向上的加速度,空氣既需要克服蜜蜂的重力,還要再提供向上的力,所以稱的示數增加.
- 蜜蜂有向下的加速度,但小於,這時空氣還是需要提供向上的力來克服一部分重力,所以稱的示數增加.
- 蜜蜂有向下的加速度,且等於,完全由重力提供,所以稱的示數不變.
- 蜜蜂有向下的加速度,且大於,這時空氣反而需要提供一些向下的力,表現爲空氣對瓶子內部的上方有向上的力,所以稱的示數減小.
找到了一個數據,證明蜜蜂的加速度確實是可能大於的,所以以上四種情況都有可能:
把較短時間內的加速運動當做勻加速直線運動,可以計算得到蜜蜂平飛加速度值為,即蜜蜂平飛的加速度能夠達到1個g以上。
--出處:蜜蜂飛行特性的實驗研究
以上討論的是瓶口封閉的情形,如果瓶口不是封閉的,有一部分向上運動的空氣分子沒有作用到瓶子上,而是跑到瓶子外面,而瓶子外的一些向下運動的分子跑到瓶內,總效果是瓶外氣體分子一直在給瓶子+瓶內氣體提供了向下的動量,相當於提供了大小不定的一個向下的力.
所以只需要把上面的改成即可,其中a始終大於零.當然會試問,蜜蜂是靠什麼飛起來的?當然是靠翅膀咯!
那為什麼人靠手飛不起來?
因為事實上,蜜蜂飛起來靠的是空氣對翅膀的反作用力。而反作用力的前提就是,你對空氣有一個力。我們都知道, 一個力的構成要素中有施力物體和受力物體,也就是一個力必定有受力物體。空氣只是一個介質,它受到力會不斷向下傳遞……那麼最後呢?事實上瓶子的底部必定要給一個向上的力,本身受到一個向下的力
也就是,從整體上看,瓶子的質量增加了。——————更加直觀的描述——————假使往一個沒裝滿水的瓶子里扔一條魚魚浮在水中,沒有水溢出,瓶子的質量會增加么?
肯定啊~推薦閱讀:
※如何保持好奇心?
※為什麼教育是把火炬點燃,不是把容器灌滿?
※看過丈量世界的覺得這本書怎樣?
※男生上廁所都不用餐巾紙嗎?
※雲中是否住著神仙?
TAG:好奇心 |