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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?

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:

  1. 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

  2. 蜜蜂有向下的加速度,但小於g,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
  3. 蜜蜂有向下的加速度,且等於g,完全由重力提供,所以稱的示數不變
  4. 蜜蜂有向下的加速度,且大於g,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g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10.64m/s^2,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g改成(1+a(t))g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~


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