刻舟求劍——一切皆是因為選錯參照物

這天語文課上，老師為大家講這樣一個寓言故事：“楚國有一個人帶著寶劍乘船過江，當船正在行駛的時候，一不小心，劍掉入江中，他立即用刀在劍落水的船幫處刻上記號，并宣布說：“這兒是我的寶劍掉下去的地方?！钡綄Π逗?，船停了下來，他便根據船上刻下的記號下水去撈劍，結果怎么也撈不到。這就是《刻舟求劍》的故事?！?/p>

老師講完，接下來就是提問環節，有學生站起來問：“老師，這個人怎么會這么傻，劍是掉江里去了，在船上做記號有什么用呢？他為什么會犯這樣的錯呢？”

“其實，這要涉及物理中的參照物了……”

“刻舟求劍”來源于《呂氏春秋·察今》，這個成語故事告誡人們，在處理具體問題時，不能不看事物的發展變化而墨守成規，應當根據事物的發展變化隨機應變。從物理學的角度講，求劍者之所以撈不到劍，是因為選錯了參照物。如果船在靜水中不動，劍沉底后，相對船的位置不再改變，這樣在船上的記號下方可以撈到劍?，F在船在流水中，并從劍掉下的地方駛到了對岸，所以在船上的記號下方就不能撈到劍了。

在研究機械運動時，人們事先選定的、假設不動的，作為基準的物體叫作參照物（一般不以研究對象為參照物）。通常情況下，多以地面為參照物。

一個物體是靜止還是運動的，要看是以那個物體為標準。這個被選為標準的物體叫參照物（Reference Object）。

要判斷物體是運動還是靜止，是一件輕而易舉的事。

站在上升電梯里的人，以電梯為參照物，人是靜止的；如果以地面為參照物，人是運動的。選擇不同的參照物描述同一個物體的運動狀態，結論將是不同的，這就是物體運動和靜止的相對性。

（1）客觀性。宇宙中萬事萬物都是永不停息地運動著的，沒有絕對靜止的物體。平時，我們說某個物體是運動的還是靜止的，都是相對另一物體（參照物）而言，在描述物體的運動情況時，無論是否提到參照物，參照物總是存在的，這就是參照物的客觀性。

（2）假定性。參照物只是假定不動而不是真的不動，與其他物體一樣，它也處在永恒的運動之中，這便是參照物的假定性。

（3）多重性。由于確定一個物體是運動的還是靜止的，關鍵是看選擇什么物體作參照物。因此，我們研究的運動是相對運動，這便是參照物的多重性，也就是說，對同一物體的研究，可以選取不同的參照物，并且，當所選取的參照物不同時，對物體運動描述的結果也往往不同。例如，坐在勻速行駛的客車中的乘客，若以車為參照物，他們則是靜止的；若以路旁的樹為參照物，他們則是運動的。

怎樣解釋法國飛行員在空中能順手抓住一顆飛行的子彈？

這里研究對象是子彈，射出的子彈在空中飛行時，由于受到阻力影響，速度將逐漸減小，當子彈到達飛行員和他駕駛的飛機（駕駛艙不封閉）旁邊時，如果子彈正好與飛機同向，且飛行的速度相同（或差不多），選飛機為參照物，因子彈與飛機之間沒有位置變化，所以子彈相對于飛機來說就是靜止的，飛行員順手把它抓住自然就不會受到傷害。

參照物是可以任意選擇的。對于同一個物體，選用的參照物不同，其運動情況的描述也就不一樣。如果參照物選擇得當，將有利于問題的解答，簡化解題過程。

在一條行駛得十分平穩的船的甲板上，頭尾分別立有兩個靶子。有兩名射手，一個在船頭，一個在船尾，用同樣的槍支同時向對面靶子射擊，問誰的子彈先打中靶子？（設子彈飛行速度相同）

此時應分三種情況討論。第一種，船做勻速直線運動，這種情況下，因為射手在同一參照系中（船），所以同時射中。第二種，船做直線加速運動，則船頭射手的子彈先擊中靶子。第三種，船做直線減速運動，則船尾的射手先擊中靶子。

物理知識小鏈接

判斷一個物體是運動還是靜止，首先要選取一個物體作為標準，這個被選作標準的物體叫參照物。參照物可以任意選定。選擇不同的參照物來描述同一個物體的運動狀態，可能得出不同結論。所以運動和靜止都是相對的。