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1 # 章彥博
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2 # 甜甜向上精心創作
嗯,還有汽車啟動或加速時,人會向後倒(感覺受到車座靠背擠壓),剎車或減速人會向前倒。知道原因嗎?與題主提出的問題屬同一類——慣性現象。
1.啟動。啟動前,人和車都是靜止的,當汽車突然啟動後,人的下身受車座的摩擦,隨車一起運動,上身由於慣性保持原來的靜止狀態,所以,人會向後到。剎車情況相反。
2.加速。人坐在車上,隨車一起運動,當汽車加速時,人的下身受車座的摩擦隨車一起加速,上身由於慣性保持原來的運動狀態,以加速前的速度繼續運動,也就是說上身速度小於下身速度,所以,人會向後倒。減速情況相反。
3.轉向。以左轉為例,人坐在車上隨車一起運動,當汽車左轉時,人的下身受車座的摩擦,隨車一起向左轉彎,上身由於慣性,保持原來的運動狀態,繼續沿轉彎前的方向運動,相對車而言,就是向右運動。右轉情況相反。
反過來,人坐在汽車上,根據身體的感覺,也能粗略判斷汽車的運動狀態。
為解釋清楚,說的有點囉嗦,請諒解。
這是一個非常簡單的問題,用一句話回答:根據牛頓定律,物體在不受合外力的時候,保持靜止或維持勻速直線運動。
那首先的問題是,人在汽車轉彎的時候受到外力作用嗎?當然受,主要是座椅的作用。但是,在轉彎的時候,座椅的摩擦有的時候不夠,這個時候,人就會有維持之前運動的趨勢。在汽車的參考系中,人就像是向著相反的方向運動一樣。
那麼,如果摩擦力足夠呢?在轉彎的時候依舊會讓人向著相反的方向運動(汽車參考系)
如上圖所示,在汽車旋轉的時候,人受到的唯一推動力就是座椅上的摩擦力。這個時候,作用力與質心不重合,這就回導致整體有一個外力矩,也就是會讓人有旋轉的趨勢(如上圖左邊所示)。而一般的情況則不同,在車向前加速的時候,座椅背會提供一個力,而且,這個力一定是透過質心的。因為,如果有差別,人就會相對座椅旋轉,但由於形變的作用,這個力回到了質心。
而之所以與汽車的運動方向相反,完全就是參考系選取的問題。相對於路面的話,人的加速方向還是與汽車基本一致的(兩個加速度求內積大於零)。在做計算的時候,可以引入一個並不實際存在的“贗力”,與參考系加速度相反,與物體質量成正比。在這個視角下,就更容易理解了:既然力的方向與參考系加速方向相反,自然會向相反方向加速。