你會蕩秋千嗎?相信你想都不想就會說:“當然會,我還能蕩的很高呢!”可秋千究竟怎么會蕩高,你又知道多少呢?
蕩秋千是很多人都喜歡的一項運動。在社區,在公園,在游樂園,到處都有它大大小小的身影。秋千的玩法很簡單,無非就是蕩來蕩去罷了。我觀察了一下,大致有3種玩法。
一、秋千上的人不動,由別人把秋千拉到一定的高度然后松手,讓秋千像擺一樣自由擺動。秋千下降時,它的勢能逐漸轉化成動力。上升時又由動力逐漸轉化成勢能。就這樣周而復始,一下又一下地蕩來蕩去。直到空氣阻力讓秋千停下來為止。
二、秋千上的人依舊不動。由別人一下一下有節奏地推動秋千,使秋千越蕩越高。這個過程看起來很簡單,推秋千的人不斷的給秋千施加推力。使得秋千的動力不斷增加,也就越蕩越高了。可實際上卻要復雜些了,因為推秋千的人并不是胡亂在推,而是要看準時機,掌握好節奏。如果和蕩秋千的人配合得好,不需要費多少力氣,就能蕩的很高,這其實只是一個簡單的共振現象。
三、不需要別人推,蕩秋千的人通過自身的運動把秋千蕩起來。很顯然,這種情況與前面的截然相反,完全無法用前面的原理來解釋。秋千越蕩越高說明它的總重量增加了,可是它又沒有受到外力的作用。那么這些能量來自哪里呢?
毫無疑問,秋千增加的重量只能來自于蕩秋千的人。我們都知道,一個人無論有多大的力氣,都不能把自己舉起來。可蕩秋千時,又是怎么把自己推起來的呢?
我們來觀察一下蕩秋千的人是怎么運動的呢?首先,他要把秋千拉開一段距離,然后快速的登上秋千。讓秋千能在小幅度內自由振蕩,動能、勢能不斷轉化。接下來,隨著秋千的升降做起立和下蹲的動作。隨著秋千的下降,他會迅速下蹲,當秋千到最低時,他已經是下蹲了。秋千上升時,他又慢慢站起來,并在最高點恢復直立。這樣周而復始,蕩得越來越高了。
在這個過程中,能量是如何轉移的呢?問了哥哥后,我才恍然大悟:簡單地說,秘密全在重心上。在蹲下到升高的過程中,重心升高了,就化為了勢能。在升高到蹲下的過程中,重心降低了,儲存的勢能就要釋放出來,這份能量轉移到了秋千上,使秋千的擺動加快。這樣循環往復,秋千的總能量越積越多,秋千也就越蕩越高了。
哇,簡單的蕩秋千,竟藏著這么多學問!
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