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没人推-秋千如何越荡越高-没人拉 (秋千不用推)


文章编号:12927 / 更新时间:2024-03-01 22:00:11 / 浏览:

审核专家:罗会仟(中国科学院物理研究所副研究员)说起荡秋千,相信大家一定不陌生。荡秋千是我们童年成长的欢乐体验,总能勾起美好的回忆。借助一块木板和两根绳索,我们就能在空中摇摆。但在享受荡秋千乐趣的同时,你知道是哪些科学原理让荡秋千的过程中我们越荡越高吗?

秋千的起源可追溯到中国悠久的历史。古代,我们的灵长类祖先为了上树采摘野果、逃避或猎杀野兽,在攀岩和奔跑中经常使用手臂抓住蔓生植物,依靠藤条的摆动获取高处的食物,这为秋千的雏形奠定了基础。米诺斯文明晚期的文物中描绘了人们荡秋千的场景,经过漫长的演变发展,秋千逐渐成为人类文明时代的一种娱乐方式。在唐宋时期,随着生活水平的提高,荡秋千逐渐演变为节日中的狂欢项目和娱乐工具。清明节被称为荡秋千节,一些传说认为荡秋千可驱除百病。民间人们在清明时节郊游踏青,搭起竹架荡秋千,尽情舞荡玩耍。

如今,秋千在中国已有上千年历史,见证了朝代更替,留下了民族文化的印记。秋千已经发展成一种融合功能与娱乐、充满美感的艺术品,让人们在欣赏的同时也乐在其中。荡秋千是物理现象

实际上,荡秋千可以被视为简单的力学系统,受到两个外力的作用:垂直向下的重力和沿秋千绳方向的约束力。最简单的荡秋千玩法是坐在秋千板上等待别人用力推动。这种情况下,秋千的运动类似于单摆,但空气阻力和摩擦力会减缓秋千摆动,使得幅度逐渐减小直至停止。若有人在旁不断用力推动,秋千将荡得更高。当秋千摆到最高点时,施加一个外力可将其推至更高;但若施加相反方向的力,将会减小高度。荡秋千时,向下摆会产生短暂的失重感,可能引发紧张和恐惧。随着摆动高度增加,人体受到离心力影响,小腹有轻微压迫感,似乎想要排尿。克服紧张与恐惧,有助于增强自我控制,促进身心健康。

想要荡秋千越荡越高,且不依赖地面外力,是每位荡秋千者追求的目标。观察发现,那些荡得越高的人常常会站起或下蹲。尽管没有外力推动,但这些动作实际上为系统增加能量。因此,只要人体动作转化为机械能的能量大于克服阻力所消耗的能量,秋千就会越荡越高。人体和秋千系统的重心可以简化为一个质点,随着姿势改变,重心位置也随之变化。下蹲时重心较低,站立时重心较高。在回摆时,下蹲使得整个系统的重力势能转化为动能,速度增加,直至摆到最低点,速度最快。若未下蹲,动能增加幅度较小,因阻力损耗。上摆时,站立使得重心升高,势能增加,速度减小,系统总机械能增加,秋千也会荡得更高。荡秋千过程类似于单摆运动,通过自身动作实现越荡越高,能量源自于腿部的动作所做的功。因此,荡秋千也是一项消耗体力的活动。


没人推,也没人拉,秋千为什么就越荡越高了?

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坐在秋千上的时候,没人推,也没人拉,但是秋千会越荡越高,可能是因为当事人给秋千施加了一个力,或者有外在的因素,例如风比较大,都有可能会影响秋天的运动高度。很多小朋友以及年轻人都喜欢荡秋千,自由自在,而且旁边的人施加的力越大,秋千就会变得非常高。胆子比较大的人直接站在秋千上,而胆子小的人只能够紧紧抓住手两边的绳子坐在秋千上一动不动,不过也能够在高处看到不一样的风景。

荡秋千的过程遵循能量守恒定律,动能会慢慢的转化为内能,因为绳子和秋天之间有摩擦力,而且空气中也有阻力,所以没有任何人触碰秋千的情况之下,没有任何推力做功,秋千在运动了一段时间之后就会慢慢的停下来。但是如果有人坐在秋千上,人体有重量,所以会让秋千运动的时间更久。除非是死物坐在秋千上一动不动,否则的话人可能会用双脚磨蹭地面或者是用身体不断的荡起秋千,都会让秋千运动,或者是让秋千立刻停止。

对这项运动比较熟悉的人能够掌握其中的技巧,即使一个人,也能够玩出各种花样,荡秋千向上荡起的时候,可以双脚站在秋千上从而提高重心,但是秋千从上往下摇晃的时候就立刻蹲下来,改变重心点。地球有重心引力,所以重力势能会转变成机械能。

在真空环境下能够做很多实验,并且能够验证能量是守恒的。不过在地球表面会受到很多外力的影响,重力、摩擦力等等。这些情况都会造成数据出现偏差。生活当中处处都会透露出物理方面的知识内容,所以才会有一句经典的语言句,学好数理化,走遍天下都不怕。

为什么人在荡秋千时,不用别人来推。自己玩的时候可以让秋千不停,还可以越来越高呢?哪来的力

自身用力的动能转变为了秋千的动能

荡秋千怎样可以在无人帮助的情况下越荡越高

两个点,一个是失重和超重的问题,一个是力的分解问题。 在荡的过程中,没有人推动,把人看成一个质点的话,系统是不能动的。 所以上秋千的时候,人有一个初速度,秋千才能动起来。 在达到最高点往回落的过程中,人要向下蹲,下蹲的过程包含了失重和超重过程。 下落时下蹲,靠超重对秋千产生了额外的压力,其中运动方向的分力增加角速度,从而荡的更高。


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