正压力和接触力

我们设有一个湖 或一个大的水塘结了冰 所以就有了一块很大的冰面 这是我画的最好的平坦平面 我要在这里放两块冰 所以一块是这样放的 放到这里 然后另一块冰放到这里 这两块冰是完全相同的 都是5kg 我把这写下来 它们的质量 我可以说 它们的质量都是5kg 它们两者唯一的差别是 相对于池塘 这一块是静止的 这一块以一个恒定的速度运动 以恒定速度向右运动 我们设它恒定的速度是5m/s 我把冰块放到冰面上的原因是 因为我们可以假设 至少在这个视频里 假设摩擦力是可忽略的 现在 牛顿第一定律告诉我们 一个物体不是在运动 或者你们可以把这看做一个恒定的运动速度是0 或者是以一个恒定的速度运动 牛顿第一定律说了 它们会保持速度不变 或保持静止 静止就是速度恒定为0 除非失去平衡 除非有一个合力作用于物体上 所以我们想一下 在任何一种情况下 肯定没有任何不平衡的力作用于它们上面 或者肯定没有合力 但是想一下 如果我们假设它们在地球上 有净力作用于它们 它们都在地球上 它们都有质量 所以都有重力作用于它们 这两块冰都受到 向下的重力 向下的重力等于 地球表面的重力场作用 乘以 这是个矢量 乘以物体的质量 所以乘以5kg 重力加速度是9.8m/s^2 所以乘以5 就得到49kgm/s^2 也就是49牛顿 所以这有点难 牛顿第一定律说 一个静止的物体会保持静止 或者运动的物体会保持运动状态不变 除非有一个不平衡的力或合力作用于它们 但是根据我们在这里画的 看起来这里有合力 看起来有个49牛顿的重力把它向下拉 但是你们说 不 显然这个物体不会开始向下加速 因为这里有冰 它放在一个大的结冰的池子里 所以我的答案是 如果这是你们的答案 那么与重力抵消了 阻止了冰块下落到地球中心 的力是什么？ 阻止了自由下落或向下加速到 地球的中心 你们会说 我猜 如果没有冰面 这些都会下落 这个冰面一定提供了反向的支持力 你们是完全正确的 冰面提供了反向的 支持力 所以这个力与重力大小相等 反向相反 所以如果每个冰块上的重力 是向下49牛顿 它们会被冰面向上的支持力 完全抵消 二者都有一个向上的49牛顿的力 现在希望牛顿第一定律仍然说得通 在竖直方向上 没有合力 实际上 在任何方向上都没有合力 这就是为什么它们速度是恒定的 这个物体在水平方向上速度是0 这个物体在水平方向上有个恒定的速度 它们在垂直方向上都没有加速 因为冰面对冰块有支持力 冰面支持着冰块 这完全抵消了重力 这个力 在这个问题中叫做支持力 是向上49牛顿 这个是支持力 我们会在以后的视频中对支持力讲述更多 当任何物体放在任何平面上 支持力就是 垂直于物体表面的力 当我们讨论摩擦力 它就开始变得很重要 我们会在以后的视频中看到 当一个物体停在斜面上 我们设斜面上有这样一个物体 斜面对物体的支持力 就垂直于这个表面 如果你们想一下 发生了什么 这根本上是电磁力 因为如果你们放大冰的分子 或者更好点 冰的原子 实际上 如果放大原子 冰的分子在上面 什么让上面的冰不掉下来- 为了让它能穿过这里 是分子相互排斥 说得更接近点 水分子 或者冰分子中独立的原子 原子 我在原子水平上把它画到这里 我画出一个分子 所以是一个氧原子 两个氢原子 它们形成了这个大的晶体结构 我们可以在化学课上多讲一些 我们讨论一下其中一个冰分子 或许它看起来是这样的 它有两个氢原子 所以让这两个分子不能互相靠近的力- 让冰块不下落的力 就是分子中 电子之间的排斥力 所以在宏观层面 我们把这看做一种接触力 但是在微观层面或原子层面 实际上只是电磁排斥在起作用