用傳感器探究作用力與反作用力的關(guān)系

1、用傳感器探究作用力與反作用力的關(guān)系把一只力傳感器連在計(jì)算機(jī)上，傳感器的鉤子上掛鉤碼，鉤子受力的大小隨時(shí)間變化的情況，可以由計(jì)算機(jī)屏幕顯示。如圖4.54所示，實(shí)驗(yàn)時(shí)把兩只力傳感器同時(shí)連在計(jì)算機(jī)上，其中一只系在墻上，另一只握在手中。圖4.54中橫坐標(biāo)軸上下兩條曲線分別表示兩只傳感器受力的大小。用力拉一只傳感器，可以看到，在一只傳感器受力的同時(shí)，另一只傳感器也受到力的作用，而且在任何時(shí)刻兩個(gè)力的大小都是相等的，方向都是相反的（圖4.55）運(yùn)動

2、中兩物體間的作用力和反作用力同樣遵從牛頓第三定律，這一點(diǎn)可以用力傳感器清楚地顯示（圖4.56）。把一只力傳感器系在一個(gè)物體上，另一只握在手中，當(dāng)通過傳感器用力拉物體時(shí)，盡管物體的運(yùn)動狀態(tài)可能變化，力的大小也可能隨時(shí)間變化，但在任何時(shí)刻，作用力和反作用力總保持大小相等、方向相反。這表明，牛頓第三定律所闡明的作用力與反作用力的關(guān)系，不僅適用于靜止物體之間，也適用于運(yùn)動物體之間，即這種關(guān)系與物體的運(yùn)動狀態(tài)無關(guān)，也與參考系的選擇無關(guān)。圖4.54

3、用傳感器顯示作用力和反作用力波發(fā)射器，B盒裝有紅外線接收器和超聲波接收器。A盒固定在被測的運(yùn)動物體上，B盒固定在桌面上或滑軌上。測量時(shí)A向B同時(shí)發(fā)射一個(gè)紅外線脈沖和一個(gè)超聲波脈沖（即持續(xù)時(shí)間很短的一束紅外線和一束超聲波）。B盒收到紅外線脈沖時(shí)，開始計(jì)時(shí)，收到超聲波時(shí)計(jì)時(shí)停止。根據(jù)兩者的時(shí)差和空氣中的聲速，計(jì)算機(jī)自動算出A與B的距離（紅外線的傳播時(shí)間可以忽略）。雷雨時(shí)可以根據(jù)閃電與雷聲的時(shí)差來計(jì)算雷電發(fā)生的距離，與這里計(jì)算A、B間距離的道

4、理是一樣的。經(jīng)過短暫的時(shí)間△t后，傳感器和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)自動進(jìn)行第二次測量，得到物體的新位置。算出兩個(gè)位置差，即物體運(yùn)動的位移△x，系統(tǒng)按照v=△x△t算出速度，顯示在熒光屏上，所有這些操作都可在不到1s的時(shí)間內(nèi)自動完成。還有另外一種運(yùn)動的傳感器，如圖1.49，這個(gè)系統(tǒng)只有一個(gè)不動的小盒子B。工作時(shí)小盒B向被測物體發(fā)出短暫的超聲波脈沖。脈沖被運(yùn)動物體反射后又被B盒接收。根據(jù)發(fā)射與接收超聲波脈沖的時(shí)間差可以得到B盒與運(yùn)動物體的距離。這個(gè)道理與