1樓:知哥32492刪甭
人為什麼能把鞦韆蕩高?這個問題本身把質心運動定律,質點系的動量定理和質點系的功能原理三方面從不同角度描述質點系運動的力學規律攪在了一起,很容易使人誤入迷津,陷於困境。其實只要搞清楚三個規律的區別與聯絡,問題就會迎刃而解。
功能原理告訴我們:質點系機械能的增量等於外力所做的功與非保守內力的功的代數和。盪鞦韆時外力雖然不做功,但人體變形時非保守內力做功。
只要一次擺動中非保守內力做正功,系統的機制能必定增加。而質心運動定律和質點系統動量定理表明,質心加速度的產生以及質點系總動量的變化一定要求系統所受的合外力不為0,內力不能改變系統質心的運動狀態。我們知道,任何乙個力學過程,必須經歷一段時間,只要合外力不為0,必定產生外力的衝量。
但此過程中外力並不一定做功。盪鞦韆時系統機構能的增加來自人體變形時非保守內力所做的功,而系統質心運動狀態的改變則是由於外力的衝量即懸點處約束反力的衝量所導致的。
2樓:戰歌
如果把人和鞦韆組成的系統看作乙個擺,擺線在o點處是固定的,擺線自身的伸縮和擺線的質量忽略不計。設想人在最大偏轉角處迅速下蹲,在最低點處迅速站立,下蹲和站立的過程都在瞬間完成。人體的下蹲和站立導致了系統質心的公升降,相當於有效擺長改變。
這樣,我們就把人和鞦韆組成的系統抽象為乙個擺長可變的原擺,稱之為可變擺長原擺模型。我們把人,鞦韆和地球所組成的系統作為研究物件,這樣在盪鞦韆的全過程中,系統所受到的外力只有懸點的約束反力,其值與擺線張力t相同,為一變力。但是,因為懸點固定,此外力並不作功。
重力為保守力,使人下蹲和站起的力為非保守內力。根據功能原理:"一切外力與非保守內力所作功之和等於質點系機械能的增量。
因為外力並不作功,所以有aλ=δe。
鞦韆為什麼來回擺動?
3樓:探者知識庫
盪鞦韆時,秋嫌團千會來回擺動,這是因為它受到重力的影響。當鞦韆被吊在高空時,重力會向下施加力量,使得鞦韆開始下落。然而,當鞦韆重新被推向乙個高度時,重力會重新產生作用,使野者迅得鞦韆開始向上擺動。
這種來回擺動的過程會一直持續下去頌此,直到鞦韆被停止。
為什麼乙個人,就能把鞦韆越蕩越高?
4樓:今天也愛娛樂
在盪鞦韆的過程中,人可以通過有規律的站立、蹲下,使得鞦韆越蕩越高。
具體來說,就是當鞦韆盪到最高處時,人由站立轉為蹲下、降低重心,這一過程會使得鞦韆擺的等效擺臂變長,這樣鞦韆向最低點擺時就能有更大的速度。當鞦韆擺到了最低點時,人再站起來,此時相對於擺動軸而言轉動慣量變小了,由於角動量守恆,鞦韆與人構成的系統動能會增加,此時等效擺臂長也更短了,更利於系統往上擺高,以此規律反覆操作可以使得鞦韆越擺越高,直至到達由人力、耗散等因素決定的上限值。
這過程的能量主要來自於系統的內力做功,即人在站立蹲起的過程中增加了整個系統的勢能,從而可以使得鞦韆越擺越高。
5樓:小莫結他
說點小技巧,如果是那種可以站在上面的鞦韆,在鞦韆盪來盪去的過程中,隨著鞦韆的節奏不斷的將身體蹲下去,站起來。如果是那種可以坐在上面的鞦韆,就在盪鞦韆往復蕩動的過程中,隨著鞦韆的節奏不斷的將小腿抬起來,垂下去。很容易掌握的,這樣,不借助外部的幫助,就可一直盪來盪去,甚至越蕩越高。
大家知道,鞦韆在從下往上蕩的過程中,動能轉化為重力勢能;從上往下蕩的過程中,重力勢能轉化為動能。並且,在蕩動的過程中克服空氣阻力做功,要消耗一部分機械能,轉化為內能,所以,總的機械能不斷減少,每次上公升的高度都比上一次有所降低。
如果鞦韆蕩動的過程中,人不斷地蹲下去站起來,就消耗人體的生物能,轉化為人和鞦韆的機械能,不斷補充因克服空氣阻力做功消耗的機械能。只要人提供的生物能不少於消耗的能量,人和鞦韆的機械能就不會減少,就會不停地盪來盪去,甚至越蕩越高。
很容易理解,盪鞦韆時在下落的過程中人體有乙個向下踩的動作,這個動作會對鞦韆產生乙個衝量,由於衝量守恆,這時鞦韆會給人乙個反方向的衝量,這個衝量在圓周切線方向會有乙個分量,這個分量會增加人向下的速度,也就是人的動能增加了,這個動能會補償盪鞦韆過程中損失的能量,所以盪鞦韆可以一直持續下去。
來回盪漾的鞦韆,是乙個典型的阻尼**器,**時所消耗的功率非常小,可以**很長時間,這時人在上邊隨著**幅度來回前後運動,就可以產生乙個推動力,這個力足以維持**或加大振幅。靜止時也是一樣,人前後運動開始產生很小的振幅,然後隨著運動逐漸加大。
6樓:網友
第一,你的腳不斷地蹬地面,這樣,地面的支援力不斷地對你做功。
第二,在你的前面有柱子,每次蕩回來後,腳蹬柱子,柱子的彈力不斷地對你做功。
第三,風能即時給你補充能量。
7樓:雲貓君
因為乙個人可以通過把腳蹬到地面來使勁兒,把鞦韆蕩得更高。
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