荡秋千为什么可以不用脚踩地就可以荡起来,应该动量守恒啊?
秋千到最高处时人休有意下蹲,此时身体的重心下降,相当于重力做了功,使秋千加速 。
【荡秋千为什么可以不用脚踩地就可以荡起来,应该动量守恒啊?】如果下蹲时重心下降高度为h,则重力做的功为W=mgh,m是人的质量,g是重力加速度 。
当然下弯时重心降低的高度h很小,但总会增加动能 。反复摆荡,秋千会越荡越高 。
其他网友观点这个系统的(水平方向)动量可以守恒,但能量并不守恒,因为荡秋千的人内能减少,故我们看到了其质心不断升高了 。
其他网友观点荡千秋可以简化为圆周运动原理的一部分(忽略空气及其他摩擦力) 。在物理学中,圆周运动(circular motion)是在圆上转圈:一个圆形路径或轨迹 。当考虑一件物体的圆周运动时,物体的体积大小可以被忽略,并将其看成一质点(在空气动力学上除外) 。
圆周运动的例子有:一个人造卫星跟随其轨迹转动、用绳子连接著一块石头并转圈挥动、一架赛车在赛道上转弯、一粒电子垂直地进入一个平均磁场、一个齿轮在机器中的转动(其表面和内部任一点)、皮带传动装置、火车的车轮及拐弯处轨道 。
圆周运动以向心力(centripetal force)提供运动物体所需的加速度 。这向心力把运动物体拉向圆形轨迹的中心点 。若果没有向心力,物体会跟随牛顿第一定律惯性地进行直线运动 。即使物体速率不变,物体的速度方向也在不停地改变 。即匀速圆周运动中,线速度改变(方向),而角速度不变 。
圆周运动符合动量守恒定律 。动量守恒定律是自然界最普遍、最基本的规律之一 。不仅适用于宏观物体的低速运动,也适用与微观物体的高速运动 。小到微观粒子,大到宇宙天体,无论内力是什么性质的力,只要满足守恒条件,动量守恒定律总是适用的 。
适用条件
1.系统不受外力或者所受合外力为零;
2.系统所受合外力虽然不为零,但系统的内力远大于外力时,如碰撞、爆炸等现象中,系统的动量可看成近似守恒;
3.系统总的来看不符合以上条件的任意一条,则系统的总动量不守恒 。但是若系统在某一方向上符合以上条件的任意一条,则系统在该方向上动量守恒 。
荡千秋,由于重力的存在,有必要引入能量守恒定律 。能量守恒定律(energy conservation law),即热力学第一定律,物理学术语,是指在一个封闭(孤立)系统的总能量保持不变 。其中总能量一般说来已不再只是动能与势能之和,而是静止能量(固有能量)、动能、势能三者的总量[1] 。
能量守恒定律可以表述为:一个系统的总能量的改变只能等于传入或者传出该系统的能量的多少 。总能量为系统的机械能、热能及除热能以外的任何内能形式的总和 。
综上,荡千秋符合能量守恒定律 。而这个关系基于动量守恒定律 。不能忽略了重力这因素 。所以不适应动量守恒定律 。

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