作者itsweb (web)
看板YoungDotx3
标题[蛤?] 牛顿物理
时间Tue Mar 2 03:08:26 2010
还是用文字把刚才的问题回一下好了囧
用比较易懂的方式|||
(还在发抖|||)
1.卡车内往上跳
如果车子速度一直都100km/hr 表示你往上跳的瞬间速度就是往前的100km/hr
往上跳不会影响到往前的速度 (上下跟前後互相独立)
所以落下来的时候 往前速度还是100km/hr 跟着车子
(如果往前往後跳就不一样罗 这会使得你往前速度改变 增加或减少)
就跟在火车捷运上面一样 跳起来还是会回到车上的原点
(只是卡车没有天花板盖子 捷运火车有)
"感觉"不一样 不过两者是一样的意思
如果往上跳之後车子加速 表示车子在你回到地板的时候速度不再是100km/hr
而你的速度还是一样100km/hr 所以就会落到车子後面
如果减速也是一样 停下来後的车速低於100km/hr
落到车子前面(领先车子)
(你不知道车子怎麽加速减速 所以不可能一如往常地回到原地)
至於觉得不会这样或停下来时不稳 通常就是人有不完全往上跳 而有往前或往後的力
空气阻力部份就如同板友推文
空气不会往前跟着跑 也就等於空气被往後推
(本来应该跟着往前 所以往後推他就会停下来不动)
人跟着空气 所以也就稍微会被往後推 自己的速度也就不是原来的100km/hr
(火车捷运的空气可能就不太一样 不一定是停止不动的 或许是跟着车子跑)
牛顿第二定律讲的是F=ma F是力 m是物体质量 a是加速度
力和加速度都有方向性 力当然就是出力方向 加速度正负代表加速或减速
也就是如果质量一样 推的力量越大就会让物理加速度越大
车子加速可以视为车子被推(往前加速的话就是被往前推 往前减速等於被往後推)
站在火车里面 如果车子加速 可以想像车子被往前推
可是人没有被推(或是说不知道这件事) 所以人就会往後倒
(反过来就想成 人对於这个车来说减速 人减速所以被往後推 就会往後倒)
车子如果减速就反过来
往上跳加上车子加速也会有同样效果
你往上跳的时候本来是100 落地後跟加速的车子一样变成120
效果就跟上面说的一样
停下来之後 人除了会在原来位置後方之外 也会往後倒
2.乔丹踩着自己往上飞
理论上不可能 (如果可以的话应该要可以无限往上飞才对?)
牛顿第三定律说 对物体施力 物体会给你一个反方向 一样大的反作用力
就像你推墙壁 你会感觉墙壁也给你一个力
如果想问F=ma 受到力怎麽不会加速 那是因为墙壁有个被固定摩擦力
你自己站在地上也会受到摩擦力
如果穿着没啥摩擦力的溜冰鞋 推墙壁之後 自己受到那个反作用力就会被往後推
墙壁不会动还是因为你的力不够大 无法抵抗墙壁的摩擦力
自己抱自己 用手把身体往上 身体也给你的手一个一样大的反作用力
现在我们是看自己整体(手+身体)会不会被抱起来
因为手和身体(瞬间)各获得一个反方向的力 合起来就等於没出力
当然不可能抱起来
同样地 乔丹左脚往下踏着自己的右脚 右脚得到一个往下的力
左脚得到一个同样大的往上的力
所以我们分析乔丹这个整体 他就没受到力 当然不可能再度往上
而是会乖乖受到往下的地心引力
会觉得他在地面上停留很久 就是因为他起跳的力量很大
一开始往上的速度够快 就可以比较久的时间抵抗往下的地心引力
就像你把一个东西往上抛 抛的力量越大 他掉下来的时间也越久
分析物体的时候 分析对象满重要的
例如回到一开始的推墙壁 如果分别分析人和墙壁 就可以知道分别受到一个力
如果我分析的是人+墙壁 或是说我要分析我所在的房间(房间内有墙壁和人)
对这个房间来说 人和墙壁受到的力都是内力 不会影响到这个房间
对乔丹整个整体来说 脚瞪着脚产生的力量也是内力 不会有什麽影响
等一下要讲的跳车也是差不多
车子往前 你往後跳车
你会对车子施一个力往前(这里说的往前就是往车子走的方向)
车子也会对你施一个力往後(往後是指往车子走的反方向)
如果车子本来就停着 你往後跳 车子就会往前走 因为受到你的施力
你跳下来之後 如果地板都没摩擦 当然就会往後滑行
(再次强调这里的"前"是指车子走的方向)
3.跳车怎样才不会受伤
如果在高速行走的车上面要跳车
跳的瞬间自己就是带着和这个车一样的速度(假设100km/hr好了)
往下跳之後因为地板的摩擦力 所以自己速度由100变成0
刚说到F=ma 加速度a指的就是"速度改变量"除以"时间"
自己受到100->0的加速度 当然也就等於受到一个冲击的力
如果力F太大就会对身体造成伤害(想成被打一拳 或有个力量阻止你 让你停下来)
F=ma F要越小 就是a要越小(质量m不会改变) a就是速度改变量(速度相减)除以时间
速度改变量都是从100变成0 时间越多 a就会越少
(100/10比100/100还要大)
所以对策就是把从100变成0的时间增长
也就是跳的时候面对车子走的方向 往下跳以後继续往车子走的方向跑
然後再慢慢停下来 千万不要马上想要站稳
为什麽要跑向车子走的地方呢?
可以把车子走的方向看成正的速度 反方向就是负的速度
反着跑就是从正的100变成负的xx 正的减去负的就会让速度改变量变大
4.往旁边跳
当时玛丽问的时候没有很进入状况|||
假设两车速度一样 从左边要跳到右边
那前後部份就跟一开始讲的一样 会落在相对一样的位置
(一开始说前後 左右 上下都可以看成独立)
因为跳的时候还是带着往前100km/hr的速度
往右跳的时候 往左边出了一个力 产生加速度往右
如果车子距离太大 出力不够就可能会摔下去
因为上下的这个部份 如果一开始也有往上的力 就会产生往上的速度
往上的速度也要克服地心引力(就跟往上抛个球一样)
往下掉如果没有即时落到右边的目的地就是摔下去
就直接比拟成在这个车抛球给另一台车吧
(也是球出发的时候 你对球出力 球也对你出力
因为你还在车上 所以你跟车子就是一体 球抛出去就跟你+车分开了
比拟成 往右跳 你出发的时候 你对车出力 车也对你出力
跳的瞬间就和车分开了)
这样尝试应该比较容易理解
前後的部份因为速度一样 就当成完全没变
你要往左下跳 让你得到往右上的力
(也就是球要往右上抛 抛的力量要够大 才能顺利到右边去 而不会提前落地)
至於如果车速不一样快 跳向车速快的部份就等於车子在你跳的时候加速
(本来你的速度往前100 停下来的时候变成往前120)
当然就会落在比预期还要後面的位置
如果跳向车速慢的就反过来罗
至於左右和上下这两个空间 因为是独立的 所以一样
5.相对论的悖论
我刚说的那个叫 双胞胎悖论(双生子悖论)
也就是一个停留在原地 一个被以接近光速的火箭送到另一个地球再回来
回来以後 原地那个人会比经过旅行那个人还要老
因为运动速度越快的物体 时间就会过得越慢
反正物理违反直觉的地方可多着 尤其到了近代物理的部份 尺寸微观的部份
很多奇怪而且想不到的事情都会发生
(文章打完了还是在抖囧)
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5F:推 jzx0614:乔丹的空中漫步我觉得只是为了维持身体在空中的平衡而已 03/02 20:02
6F:推 g30601:这跟在移动中的车子像上抛铜板一样,用铜版的例子比较好解释 03/02 20:16
7F:推 jzx0614:因为他滞空时间久 才会让你感觉 换脚有向上的错觉. 03/02 20:21
8F:→ jzx0614:看体育台里的跳远选手.倒是每个空中都换超多步的. 03/02 20:22