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度為g。
初始時:
孩子們在家中處於相對穩定狀態,可表示為 ∑F? = 0(系統S內整體受力平衡,家庭處於常規平靜狀態),這裡的 ∑F? 是家庭初始狀態下各種作用力合力,比如家庭成員間正常的相互作用力等總和為零。
變故發生:
母親離開(相當於一個維持穩定的力缺失了),狐精進入,此時系統S內受力情況改變,有新的力出現,可大致象徵為 F? - F?(狐精帶來破壞的“力”打破了原有的平衡,假設它的力比原本家庭正常的穩定力大,F?是狐精破壞的力,F?是家庭原本維持穩定的力),導致系統S失衡,孩子們陷入危險,此時狀態偏離平衡態E。
孩子們應對過程:
孩子們跑到樹上,從能量角度看,他們克服重力做功,增加了重力勢能Ep,Ep = m?gh(h為樹的高度),相當於透過改變自身位置來暫時躲避危險,獲得一種“安全勢能”,使系統S內形成了一種新的暫時穩定態(在樹上躲避時相對安全的臨時狀態)。
當用筐和井繩捉弄狐精時,相當於對狐精施加了一系列衝量I(衝量等於力與作用時間的乘積,這裡是透過繩子拉拽等操作施加力和時間的作用),使狐精的動量發生改變,I = Ft(設每次拉拽的力為F,作用時間為t),多次操作改變狐精動量,導致狐精狀態改變(被摔等狼狽情況),其能量也發生變化,有能量損失,設狐精初始能量為E?,經過折騰後能量變為E?' ,折騰過程中的能量轉化等情況很複雜,這裡簡單表示為 E? > E?' 。
後續獲得幫助:
賣針者和賣蛋者來幫忙,相當於給了系統S新的外力F?(針對應的助力)和F?(蛋對應的助力),使得系統S內孩子們這邊可利用的能量、能施加的力等情況改變,孩子們利用這些助力再次改變系統受力和能量狀態去對抗狐精。
最終達到安全:
經過一系列操作後,孩子們成功抵禦狐精,整個系統S又恢復到平衡態E,此時 ∑F(最終)= 0 (各種作用力再次平衡,恢復安全穩定的狀態),意味著系統S內能量、受力等各方面達到穩定合理的分佈,孩子們脫離危險啦。
再次說明呀,這純粹是一種趣味的、腦洞大開的象徵式“改編”,把故事和物理概念簡單關聯起來,實際和真實物理問題的嚴謹分析差別很大呢。
以下是將該故事改編成與化學相關的形式,同樣是趣味性的創意表達:
設門栓兒、門鼻兒和笤帚疙瘩組成的“孩子群體”為物質 A,具有智慧屬性(類似某種特殊化學活性),初始狀態下在家中處於穩定的“化合物”形式,記為 A?,其“穩定能”(類比化學能,維持自身狀態的能量)為 E?。
母親為催化劑 m,能維持家庭這個“化學反應體系”的平穩執行,在時促進家人間的良性“反應”,保證 A? 的穩定。
狐精為外來的強氧化性物質 F,具有很強的侵蝕性(類似化學反應裡破壞原有結構的能力)。當母親離開(催化劑 m 缺失),狐精 F 進入家庭體系,發生劇烈“反應”:A? + F → A? + 副產物(這裡的副產物象徵著家中被破壞的平靜、產生的恐懼等不良後果,A? 是處於危險狀態的孩子群體,狀態改變且能量升高,記為 E?,E? > E?,因為危險帶來緊張感,如同能量升高)。
孩子們發現異樣後,跑到樹上躲避,相當於物質 A? 發生了“相變”(類比物質狀態改變,從屋內常態變為樹上避險的特殊狀態),形成 A?,這個過程克服重力勢能做功,消耗能量但獲得暫時安全,A? 的能量記為 E?,E? < E?,即能量有所降低,趨