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1 # 3D列印博士
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2 # 喝茶談科學
“物理中,人在火車上跳動,落下時為什麼在原地?”
(先指出問題有一個錯誤之處:應該是落下時在火車上位置不變),相對於地面還是走過了很長一段距離)
這其實牽涉到物理中的牛頓第一定律——慣性定律。它的概念是任何物體具有保持勻速直線運動或靜止狀態的性質,直到有外力迫使它改變為止。慣性大小隻與物體的質量有關(而且是成正比)
正常行駛的火車,除了出站和進站需要加速和減速,行駛過程中都是幾乎勻速的。當人跳起時,由於人具有慣性(具有質量),跳起時具有保持原來的性質(勻速直線運動或靜止狀態)。若選擇火車為參考系,人是仍然幾乎以相同的速度和火車保持靜止,由於落下的時間極短,所以在火車上的位置幾乎不變。這只是勻速的狀態下,坐火車突然加速或突然減速,落下的位置還是會有一點變化。若以地面為參考系,人運動了很長一段距離。
總而言之,人落下是幾乎都在原地,是由於慣性的作用。(和生活中的一些現象類似,如公交車剎車時,我們會像前傾等)
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3 # 郭哥聊科學
先糾正題主在提問中的一個錯誤,這不是在物理中,而是現實中發生的現象,是客觀存在的事實。人在火車上跳動,落下時會落在原地,在勻速行駛的火車上打乒乓球,跟在地面打乒乓球也並沒有什麼區別。
事實上,這樣的事情,我們在現實生活中是比比皆是的。
我們都知道,地球在帶著我們以每秒30公里的速度在宇宙中狂奔,這個 速度可要比火車快很多。然而,我們並沒有感覺到有什麼不對,或者這個速度對我們的生活有什麼影響。
我們在用同樣的力度和角度踢球的時候,不會因為方向,不同而導致球的落點與踢球點的距離有什麼變化。
我們解釋這個現象的方法是利用物理學的原理,即慣性定律。
物體具有慣性,這個性質是物體保持其運動狀態的能力,即保持靜止或者是勻速直線運動的能力。這個能力的大小用質量來度量。質量大,保持運動狀態的能力就強。如果沒有力作用在物體上,那麼物體的運動狀態就會保持不變。
在勻速直線前進的火車上跳起的人,由於其受力情況沒有發生變化,人在跳起後,在與火車前進的方向上,沒有受到力的作用,所以這個人在火車前進的方向上,依然保持著跟火車同步的勻速直線運動沒有發生變化。
總結一下
在他從起跳到落地的時間間隔內,火車前進的距離和人在空中前進的距離相等,所以,這個人就會落回到火車上原來起跳那個位置上。
回覆列表
因為人與車一樣的具有速度了,這樣跳起來的時候還是落在原地了。
當然,如果火車不是勻速的,在加速或者減速過程,理論上跳下來就不會落在原地,但是由於人跳起到落下時間很短,難以感覺到距離的變化。