相互作用力如果是相等的,那么扳手腕的时候双方的手受力应该是一样的...

Question

如题所述

Answer 1

在掰手腕的比赛中，如果双方的相互作用力相等，那么理论上双方的手应该受到相同的力。然而，实际上仍然存在胜负之分。原因在于，每只手不仅受到对方的力，还受到自身肌肉的力的作用。
对于一方的一只手来说，它受到两个力的作用：一是自身肌肉施加的力F1，目的是向下推动手；二是对手的手施加的力N1，目的是阻止手向下移动。对于另一方的手，情况类似，自身肌肉用力F2，受到对手的手的力N2。所谓的相互作用力相等，指的是双方手对对方的力相同，即|N1|=|N2|，但方向相反。
当双方用力相等，即|F1|=|F2|时，两只手会保持静止，加速度为零。根据牛顿第一定律，此时两只手受到的合力为零，即F1+N1=0，F2+N2=0。如果一方用力大于另一方，例如F1>F2，那么手会向一个方向移动，即手获得了加速度a。根据牛顿第二定律，对于第一个人质量为m1的手有F1+N1=m1a，对于第二个人质量为m2的手有N2+F2=m2a。
如果将两个人的手看作一个整体，总质量为m1+m2，受到外力F1和F2，则有F1+F2=(m1+m2)a。将两个方程相加得到F1+F2=(m1+m2)a+(N1+N2)，与第三个方程对比得到N1+N2=0，N1=-N2。这表明在比赛进行时，两个手的相互作用力仍然大小相等，方向相反。
然而，由于力气大的一方能够产生更大的加速度，因此在掰手腕的比赛中，力气大的人通常会赢得比赛。拔河比赛也是如此，双方通过绳子传递给对方的拉力相等，但力气更大的一方最终会取得胜利。