最容易混淆的词


从大量网友的来信统计数字来看,用错最多的是“力”这个词。

“力”是使用频率最高的汉字之一。在社会人文领域常表示某种潜在的或显现的能力、效能,或某种努力,例如“国力”、“效力”、“力不从心”、“力争”、“力作(有影响力的作品)”......

但是,在理工科领域中,“力”是一个具有严格定义的词:力是物体之间的相互作用,是使物体获得加速度和发生形变的外因;力有三个要素:大小、方向和作用点。例如,你手提一串1公斤重的香蕉,你的手对香蕉施加的力的大小是1公斤(或9.8牛顿),方向是竖直向上,作用点是手与吊香蕉的绳子的接触点。

为什么力的方向是重要的?两个人推桌子,力的方向相同,桌子很容易便被推开,如果力的方向相反,桌子就推不动了。为什么力的作用点是重要的?用力推一个书柜的底部,柜子就会移动位置,如果推它的顶部,它就会翻倒了。

当你用“力”这个词表达工程上的问题的时候,你要想一想,你说的“力”是不是有确定的方向和作用点,是哪一个物体和哪一个物体之间的相互作用?有没有使另外一个物体的运动状态发生变化或产生变形?如果对这些问题都有确定的回答,才是“力”。有网友说,近来感觉自己的车子不够力,他说的“力”实际上是“功率”。

力作用在物体上会产生积累效果,力学上用两个量来表示。一个是“动量”,一个是“动能”。

“动量”着重描述物体的运动特性,是一个既有大小又有方向的矢量。动量的大小表示为物体的质量和速度的乘积,动量的方向与物体的速度方向相同。动量可以表示力在时间上的积累,如果在某段时间内物体受到一个恒力的作用,速度产生变化,所引起的动量变化等于力与该段时间的乘积。有网友问,如何比较重量不同的汽车下坡时的冲力,他说的“力”实际上是“动量”。

一个受力作用的运动物体,所受力越大,时间越长,运动的速度就越高,动量也就越大。反过来,一个物体的质量越大,速度越高,要使它停止运动所要施加的力就越大,施力时间也越长。例如,我们可以根据汽车的质量大小和当前的时速,确定刹车需要的力和从刹车开始直到停止所需要的时间。

“动能”着重描述力做功产生能量的积累,是一个只有大小的标量。动能的大小等于物体的质量与速度平方乘积的一半。具有动能的物体可以对外做功,汽车在熄火后仍能继续滑行一段距离,就是利用动能克服阻力而运动的。我们知道,能量是不可以凭空产生,也不可以凭空消失的。汽车发动机通过燃烧释放出燃油中的化学能,驱动汽车行驶,使汽车具有动能;刹车的时候,汽车的动能变为道路和轮胎之间、刹车片和轮毂之间的大量热量,散发到周围空气中。有网友问汽车发生碰撞时消耗的力如何计算,他说的“力”实际上是“动能”。

“力”还容易与“力矩”混淆,可以参阅“再谈力矩和功率”。

力、力矩、功率、动量、动能这些词都有确定的含义。在技术问题上如果用词不当,就不能准确地表达自己的意思,造成不必要的误解。(2000.12.30)


小测验:

游乐园的过山车向下俯冲时具有(    ),所以不需要任何动力又可以继续爬高。

供选择的答案:1 力    2 力矩     3 功率    4 动量    5 动能

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