蕩秋千中的科學(xué)原理是什么
蕩秋千是很多人喜歡玩的運(yùn)動(dòng)，但是有很多的人都不知道蕩秋千有什么科學(xué)原理。下面是百分網(wǎng)小編為你精心推薦的蕩秋千科學(xué)原理，希望對(duì)您有所幫助。
蕩秋千中的科學(xué)原理是什么 篇1
蕩秋千的科學(xué)原理
會(huì)蕩秋千的人，蕩到高處時(shí)會(huì)突然下蹲使身體的重心下降 加速秋千的下落;在擺到最低點(diǎn)時(shí)，你的身體又開始慢慢站立， 同時(shí)兩手用力地向外推蕩繩，使蕩繩彎曲，向下擺時(shí)蕩繩變直。 這些動(dòng)作都會(huì)消耗人體的能量。蕩到最低處時(shí)，人站起來重心 升高，提高了重力勢(shì)能(在秋千上站要比地面上多費(fèi)一些力氣， 也就是說多付出一些能量)，蕩秋千的人在最高處突然下蹲，使 一部分重力勢(shì)能變?yōu)閯?dòng)能加快秋千的擺動(dòng)。正是這些能量使 秋千越蕩越高。下面的小實(shí)驗(yàn)可以幫助你從擺動(dòng)的角度分析蕩秋千:用一 根線繩拴住一個(gè)大螺母，做成一個(gè)擺。擺長(zhǎng)應(yīng)超過一米，越長(zhǎng)越好做。
擺線的一端不要固定，而是穿過一個(gè)固定在椅背上的圓環(huán)。 線端抓在你的手中，讓這個(gè)擺像一個(gè)秋千一樣擺動(dòng)起來。如果 抓住繩端不動(dòng)，過一會(huì)兒擺就會(huì)停下來。但是適當(dāng)有規(guī)律地拉 動(dòng)繩端，可以讓擺越擺越高。經(jīng)過幾次失敗以后，你會(huì)總結(jié)出一個(gè)規(guī)律：螺母擺到最低 點(diǎn)的時(shí)候，要突然把手中的線頭向下拉使擺線由長(zhǎng)變短，擺到 高處的時(shí)候，手中的線頭要突然放松使擺線長(zhǎng)度變大。只要配 合得好，擺就會(huì)越擺越高。
從擺動(dòng)的規(guī)律看，秋千是一個(gè)擺，擺長(zhǎng)長(zhǎng)，周期大，擺得慢; 擺長(zhǎng)短，擺動(dòng)周期變小，擺動(dòng)加快。秋千的擺長(zhǎng)可以近似地從 懸點(diǎn)到人體的重心計(jì)算，人在秋千板上站立時(shí)，重心高，擺長(zhǎng) 短;蹲下，重心低，擺長(zhǎng)變長(zhǎng)。在最低點(diǎn)，人突然站立使擺長(zhǎng)突然減小，擺動(dòng)加快。在從低處向高處蕩過去時(shí)，人用手向外用力推蕩繩，使它們向外彎曲，這個(gè)動(dòng)作的效果也是使擺長(zhǎng)變短， 使秋千越蕩越高。
蕩秋千的力學(xué)原理
1 力學(xué)模型
如果把人和秋千組成的系統(tǒng)看作一個(gè)擺,擺線在O點(diǎn)處是固定的,擺線自身的伸縮和擺線的質(zhì)量忽略不計(jì)。設(shè)想人在最大偏轉(zhuǎn)角處迅速下蹲,在最低點(diǎn)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(dǎo)致了系統(tǒng)質(zhì)心的`升降,相當(dāng)于有效擺長(zhǎng)改變。
2 運(yùn)動(dòng)過程分析
現(xiàn)在我們把人!秋千和地球所組成的系統(tǒng)作為研究對(duì)象,這樣在蕩秋千的全過程中,系統(tǒng)所受到的外力只有懸點(diǎn)的約束反力,其值與擺線張力T相同,為一變力。但是,因?yàn)閼尹c(diǎn)固定,此外力并不作功。重力為保守力,使人下蹲和站起的力為非保守內(nèi)力。根據(jù)功能原理:"一切外力與非保守內(nèi)力所作功之和等于質(zhì)點(diǎn)系機(jī)械能的增量。"因?yàn)橥饬Σ⒉蛔鞴?所以有Aλ=ΔE�，F(xiàn)在我們來研究圖。所示的可變擺長(zhǎng)單擺模型的第一次擺動(dòng)。
蕩秋千原理的案例
案例一
世界首富比爾·蓋茨，這個(gè)不安分的電腦奇才自中學(xué)起便利用閑暇時(shí)間從事電腦程序設(shè)計(jì)，并且從中獲利，之后蓋獲便在電腦軟件開發(fā)這架秋千上持續(xù)發(fā)力。
從一個(gè)小打小鬧的學(xué)生作坊到全球首家年銷售額達(dá)10億美元的軟件公司，微軟用了14年。在這14年的時(shí)間里，蓋茨絲毫沒有懈怠過他的工作，直到身價(jià)數(shù)以百億美元，他依然奮斗在軟件開發(fā)的第一線上，甚至每年還專門抽出時(shí)間來閉門思考微軟下一步的發(fā)展。這種努力讓微軟(Windows)飄揚(yáng)的旗幟占據(jù)了全球絕大多數(shù)的電腦屏幕。
法國(guó)啟蒙思想家布豐曾說過：“天才就是長(zhǎng)期的堅(jiān)持不懈。”我國(guó)著名數(shù)學(xué)家華羅庚也曾說：“治學(xué)問，做研究工作，必須持之以恒……”的確，無論我們于什么事.要取得成功.堅(jiān)持不懈的毅力和持之以恒的精神都是必不可少的。
案例二
愛迪生研究電燈時(shí)，工作難度出乎意料的大，1枷種材料被他制作成各種形狀，用做燈絲，效果都不理想，要么壽命太短，要么成本太高，要么太脆弱，工人難以把它裝進(jìn)燈泡。全世界都在等待他的成果。半年后人們失去耐心了，紐約《先驅(qū)報(bào)》說：“愛迪生的失敗現(xiàn)在已經(jīng)完全證實(shí)，這個(gè)感情沖動(dòng)的家伙從去年秋天就開始研究電燈，他以為這是一個(gè)完全新穎的問題，他自信已經(jīng)獲得別人沒有想到的用電發(fā)光的辦法。可是，紐約的著名電學(xué)家們都相信，愛迪生的路走錯(cuò)了。”
愛迪生的“秋千”一下于跌落到了最低谷。愛迪生不為所動(dòng)，繼續(xù)著自己的實(shí)驗(yàn)。英國(guó)皇家郵政部的電機(jī)師普利斯在公開演講中質(zhì)疑愛迪生，他認(rèn)為把電流分到干家萬戶、還用電表來計(jì)量，是一種幻想。愛迪生繼續(xù)摸索。人們還在用煤氣燈照明，煤氣公司竭力說服人們：愛迪生是個(gè)大騙子。就連很多正統(tǒng)的科學(xué)家都認(rèn)為他在想人非非，然而愛迪生毫不動(dòng)搖。在進(jìn)行這項(xiàng)研究一年之后，他的秋千終于把他蕩上了高空，他造出了能夠持續(xù)照明45小時(shí)的電燈，完成了對(duì)自己的超越。
在研究電燈的實(shí)驗(yàn)處于低將的時(shí)候，愛迪生沒有退縮，他堅(jiān)持了下來，他不但促成了自己的蛻變、牢牢樹立了自己在世人心目中偉大的發(fā)明家地位，而且促成了人類生活方式的一次大變遷。正是因?yàn)橛辛怂倪@項(xiàng)發(fā)明，人類才真正進(jìn)入了電氣時(shí)代。
當(dāng)困難絆住你成功的腳步的時(shí)候，當(dāng)失敗挫傷你進(jìn)取的雄心的時(shí)候，當(dāng)負(fù)擔(dān)壓得你喘不過氣的時(shí)候，不要退縮，不要放棄，一定要堅(jiān)持下去，因?yàn)槭幍酶叩那锴Ф际菑牡吞幧礁咛幍模灰獔?jiān)持越過低谷，必然會(huì)換來更高處的清風(fēng)撲面。
堅(jiān)持到最后一刻，成功就屬于你了。
蕩秋千中的科學(xué)原理是什么 篇2
當(dāng)秋千從最低點(diǎn)蕩到最高點(diǎn)的過程中，重力做負(fù)功，系統(tǒng)的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)的勢(shì)能，當(dāng)秋千從最高點(diǎn)蕩回到最低點(diǎn)時(shí)，系統(tǒng)的勢(shì)能又轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)的動(dòng)能，整個(gè)過程機(jī)械能守恒，秋千將做等幅擺動(dòng)。
如果要讓秋千越蕩越高，就必須借助外力，自己蕩秋千，就沒辦法借助外力了，系統(tǒng)也就無法從外界獲得能量。只有通過蕩秋千的人自己與繩子的內(nèi)力做功將自己的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)的機(jī)械能，而人的內(nèi)力做功又只能靠人在秋千上站起或蹲下來實(shí)現(xiàn)。
擴(kuò)展資料
蕩秋千技巧：蕩秋千時(shí)應(yīng)在秋千運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)迅速站起，然后慢慢下蹲，當(dāng)秋千蕩到最高點(diǎn)時(shí)，再猛然站起，過了最高點(diǎn)后再慢慢下蹲，到了最低點(diǎn)時(shí)再猛地站起，以后重復(fù)上面的動(dòng)作，即秋千越蕩越高。
秋千起源：幾十萬年前的上古時(shí)代。那時(shí)，祖先為了謀生，不得不上樹采摘野果或獵取野獸。在攀緣和奔跑中，他們往往抓住粗壯的蔓生植物，依靠藤條的搖蕩擺動(dòng)，上樹或跨越溝澗，這是秋千最原始的雛形。
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