秋千和空中悠繩也是雜技中的常見項(xiàng)目??吹诫s技演員在秋千上做著各種高難度動(dòng)作,在為他們喝彩的同時(shí),你會(huì)把蕩秋千和擺聯(lián)系到一起嗎?
其實(shí),蕩秋千運(yùn)動(dòng)類似于單擺運(yùn)動(dòng),其中包含哪些科學(xué)知識(shí)呢?你知道怎樣才能把秋千越蕩越高嗎?
能量轉(zhuǎn)化帶來的神奇
蕩秋千是一個(gè)動(dòng)能和勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化的過程。
在這里,動(dòng)能和勢(shì)能是一對(duì)關(guān)系很好的小伙伴。動(dòng)能讓秋千“飛起來”,勢(shì)能讓秋千“落下去”。它倆具體是怎么轉(zhuǎn)化的呢?蕩秋千時(shí),秋千從最低點(diǎn)到最高點(diǎn),動(dòng)能轉(zhuǎn)化成勢(shì)能;從最高點(diǎn)到最低點(diǎn),勢(shì)能再轉(zhuǎn)化成動(dòng)能。這對(duì)小伙伴不斷相互轉(zhuǎn)化,周而復(fù)始,直到秋千完全停下來。
怎樣才能蕩得高?
那么怎樣才能把秋千蕩得越來越高呢?
仔細(xì)觀察雜技演員的動(dòng)作,你會(huì)發(fā)現(xiàn),隨著秋千的升降,演員反復(fù)在做兩個(gè)動(dòng)作:起立和蹲下。這是為什么呢?秘密在重心上。
當(dāng)秋千蕩到最高點(diǎn)時(shí),人從蹲下狀態(tài)站直身子,這個(gè)過程中,重心升高,人體獲得更高的勢(shì)能;而當(dāng)秋千蕩到最低點(diǎn)時(shí),人從站直狀態(tài)蹲下,這個(gè)過程中,重心降低,勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能,人體就會(huì)獲得更大的速度,使秋千上升得更高。這樣循環(huán)往復(fù),秋千的總能量越積越多,自然也就越蕩越高了。
把科學(xué)帶回家
擺的能量去哪兒了?
自由擺動(dòng)時(shí),整個(gè)秋千相當(dāng)于一個(gè)擺。可是它不會(huì)永遠(yuǎn)“動(dòng)”下去,最終要停下來。那么,它的能量去哪兒了呢?
建議在成人指導(dǎo)下進(jìn)行
你需要:橡皮筋,細(xì)線(1m),有彈力的小球,膠帶,門框。
第一步:把細(xì)線系在橡皮筋上。
第二步:把橡皮筋在小球上繞兩圈兒,確保細(xì)線連在小球上。
第三步:把細(xì)線的另一端粘在門框上面。觀察小球來回?cái)[動(dòng)。
第四步:現(xiàn)在,站在距離小球20cm遠(yuǎn)的地方,不要?jiǎng)?。把小球拉到你的鼻尖處,然后放手。小球蕩回來,是否碰到了你的鼻尖呢?/p>
揭秘:擺的一部分能量被用來推開空氣。由于它返回時(shí)的能量減少了,所以無法達(dá)到原來的高度,小球也就無法碰到你的鼻尖了。