为什么衣服被钩破的地方总是成直角

每个人都可能遇到过这样不愉快的事情,一不小心衣服钩到钉子上或者有棱角的硬东西上,被钩破了。当你还没有看到钩破的地方时,总是抱着这样的希望:但愿只钩破一个小口子吧。可是偏偏不如愿,竟然钩成一个直角形的口子,破的地方搭拉下来,多么使人心疼啊!如果你的衣服被钩破过几次,准会发现每次被钩破的地方都是成直角。这是什么道理呢?为了弄淸楚这个问题,得先谈一下力的特性。

假设有一匹马以100公斤的力量拉车,另有三个人沿同一方向各以20公斤的力推这辆马车,请问使马车前进的总的力是多大?你一定会很快回答说:是160公斤。对。如果换用一辆汽车来拖这辆车子,为了得到同样的速度,也应该用160公斤的力来拖这辆车子才行。从以上这个事实里,我们得到的结论是:几个在同一方向上作用的力的合力,大小等于这几个力相加起来。

在玩拔河游戏时,双方拉绳的力是反方向的,哪一边拉绳的力大,哪一边就获胜,这时候的合力,应该是两方力量的差。因此两个反方向作用的力的合力,大小等于两个力相减。

你看过蚂蚁拖东西吗?两只蚂蚁拖一块食物,有时候,它们并不是合作起来向一个方向拖,可能是几乎在相反的方向上拖,结果,这块食物既不向这只蚂蚁拖的方向移动,也不是向着那只蚂蚁拖的方向移动,而是向着夹在两只蚂蚁之间的一个方向移动着。事实告诉我们,如果作用在物体上的两个力成为一个角度,那么它们的合力并不等于这两个力相加,而是小于这两个力相加的和,方向是在这两个力之间。蚂蚁如果懂得力学,一定不肯这样白费力气的。

上面这些有关力的道理,叫做力的合成;相反,一个力也能分解成几个力,这几个分力的作用同那个合力的作用的效果完全一样。譬如荡秋千,秋千受到人的身体的重力是垂直向下的,但是实际上秋千并没有垂直向下运动,而是来回地摆荡着。原来人体所受到的重力可以被分解为两个力来看待:一个力是沿着摆荡弧线的切线方向,这个力使秋千摇荡着,另一个力沿着绳子的方向,它企图破坏秋千,把绳子向下拉,如果不是绳钩以相反的力拉住绳子,绳子就会从钩子上脱下来,这两个分开来的力刚好成直角,它们的效果和作用在荡秋千的人体上的重力一样,换句话说,一个方向向下的重力,却在另外两个方向上表现出自己的作用来了。

为什么衣服钩破了的地方总是成直角?这个问题与上面的情况是相似的。

当衣服被钩子钩住的时候,钩子作用在衣服上的拉力是任意方向的,不过这破坏力总是向抵抗力最弱的方向上发展,而一般做衣服的布是由互相垂直的经向和纬向两个方向的线织成的,假如要在斜的方向上拉破衣服,必须同时破坏几根纬线和几根经线;要是在和纬线垂直的方向或和经线垂直的方向上拉破衣服,只须破坏几根纬线或几根经线就行了。因此衣服被钩破的时候,总是在抵抗力最小的地方表现出来;也就是说这个破坏衣服的力量总是分解成两个相互垂直的分力,一个在纬线的方向,另一个在经线的方向,使衣服被钩破的地方成直角形,破边基本上跟经纬线垂直。