“两只酒桶”谁会赢
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"两只酒桶"谁赢了
肖云剑
(中山市华侨中学
广东中山528400)
关键词:伊索寓言滚动两个酒桶
摘要:《伊索寓言》中的空桶因为浮躁被受批判,但我们是否知道空桶是一个厉害的物理“学霸”,拥有把不可能变成可能的信念和智慧。
《伊索寓言》中两个酒桶的故事,给人启示:要踏实,不要浮躁。
故事中,作者没有明说谁跑的快,但在字语行间,读者还是可以感觉是空桶滚动更快。
事实真的是这样吗?
把空桶和酒桶简化成空心圆柱和实心圆柱模型,在平直
斜面上静止开始纯滚动,如图1所示。
对空心桶:1211βR m R f =......①
111sin ma f g m =-θ......②
纯滚动:11βR a =......③
综上,可得:θθsin 21,sin 21111g m f g a ==
;要θμtan 21,1≥≤则m f f 。
同理,对于实心桶有,222221βR m R f =,222sin ma f g m =-θ,22βR a =,即:θθsin 31,sin 32222g m f g a ==,θμtan 31,2≥≤则m f f 。
由上可知,在纯滚动的情况下(即θμtan 21>时),装满酒的桶应该获胜。
我们也看到神奇的现象:此时的摩擦力、加速度与滑动摩擦因素无关。
θμθtan 21tan 31<<时,空心桶在斜面上有滑动,而实心桶则依然纯滚动。
此时有:θθμθθθμθsin 3
2cos sin sin 21cos sin 11111g g a g a m g m g m <-=<=-)(,。
故依然是装满酒的酒桶应该获胜。
θμtan 3
1<时,两桶加速度相同为)cos (sin θμ-=g a 。
由上可知,空桶输掉比赛的几率很大,没有赢得机会。
综上,在没有胜利可能的情况下,空桶提出要与酒桶比赛真是不可思议,最终取胜更是匪迷所思。
在批判空桶时,我们也要看到空桶的智慧:充分发挥自己的优势,利用对方的劣势。
空桶选择质地较软的斜面做比赛场地。
酒桶比空桶重的多,在斜面上留下深深的痕迹,
这种情况下,支持力并不像之前在刚性斜面上,而是做负功阻碍桶的下滑【1】。
“深陷泥潭”
的酒桶只能饮恨。
可惜高调的空桶激怒了酒店老板,惨遭劈裂。
参考文献:
1.漆安慎,杜婵英.普通物理学教程.第二版.北京:高等教育出版社.2005.6.240-241图1桶沿斜面滚动。