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1704766702 一是物体在所有方向上均失去力的作用的理想条件下,我们虽看不到惯性表现,但它仍潜在于物体相对静止或匀速直线运动状态之中的惯性定律。
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1704766704 二是物体在某一方向上失去力的作用的特定条件下,我们常能在现实中看到的,甚至在公交车上曾经历过的惯性定律的瞬间表现,即惯性现象。
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1704766706 又例如,沪粤版初中物理教材中提到“雨滴将要落到地面时是匀速的”,这一自然现象的奥秘又在哪里呢?
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1704766708 这个问题,如果让我们回到初中那个年代来回答,恐怕更是说不清了。
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1704766710 但是,今天的初中生若读了汪老师用“大自然总是要尽可能地使其系统结构内部的能量耗损降低到最低为止,以确保其系统结构的稳定与和谐”这一规律或本性来阐明该自然现象时,就会茅塞顿开!
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1704766712 首先,雨滴在下落的过程中会自然形成流线体,因为这种形体在运动过程中受到的阻力最小,能量耗损最小,也是一种最稳定,并具有对称美感的结构。例如,不倒翁的形状就是流线体,因此,它最稳定,始终不会翻倒。又例如,各种蛋生动物下的蛋都是流线体,因为它们在下蛋的过程中受到的阻力最小,最节省能量。
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1704766714 接着,雨滴在下落到快接近地面的过程中,又自然地趋于重力与空气阻力二力的平衡状态,从而使雨滴进入能量耗损最小的匀速直线运动状态,进而确保了雨滴在运动线路的结构上和谐与稳定。
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1704766716 可见,“大自然总是要尽可能地使其系统结构内部的能量耗损降低到最低为止,以确保其系统结构的稳定与和谐”这一与生俱来的美德和品性,是非常值得我们人类学习的。
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1704766718 正如科学家爱因斯坦所说的,“一切科学工作都要基于这种信仰,确信宇宙存在并应该有一个完全和谐的结构。今天,我们比任何时候都没有理由让自己人云亦云地放弃这个美妙的信仰”。
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1704766720 再例如,书中提出大自然是怎样处理力和惯性这对矛盾的?
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1704766722 同样,这个问题如果让我们回到初中那个年代来回答,或许无从说起。
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1704766724 但是,若读了汪老师用“矛盾是事物发展的动力,事物往往是矛盾的对立统一体”这一辩证的观点,结合“大自然总是要使其系统结构稳定与和谐”的本性来诠释时,问题的答案立马就会水落石出!
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1704766726 力总是要改变物体的运动状态,而惯性又总是要维持物体的运动状态不变。因此,它们成了一对矛盾。
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1704766728 然而,大自然却十分巧妙地采用圆或椭圆运动,统一了惯性和力这对矛盾。
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1704766730 这说明圆或椭圆运动,是力和惯性这对矛盾的对立统一体的表现形式,而圆或椭圆恰恰又是大自然中和谐与稳定的一种结构方式,也是大自然中对称美的质朴表现。
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1704766732 由于科学家们发现圆或椭圆是大自然中一种稳定、和谐的结构,且具有直观对称的质朴美。于是,艺术家和文人墨客们便用不同的方式来赞誉大自然的这种美!
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1704766734 如下图所示:
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1704766739 科学家发现的自然美
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1704766744 艺术家彩笔下的自然美
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1704766749 文人墨客对联中的自然美
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