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荡啊荡秋千

2022-05-07

少儿科学周刊·少年版 2022年8期
关键词:最低点最高点鼻尖

秋千和空中悠绳也是杂技中的常见项目。看到雜技演员在秋千上做着各种高难度动作,在为他们喝彩的同时,你会把荡秋千和摆联系到一起吗?

其实,荡秋千运动类似于单摆运动,其中包含哪些科学知识呢?你知道怎样才能把秋千越荡越高吗?

能量转化带来的神奇

荡秋千是一个动能和势能相互转化的过程。

在这里,动能和势能是一对关系很好的小伙伴。动能让秋千“飞起来”,势能让秋千“落下去”。它俩具体是怎么转化的呢?荡秋千时,秋千从最低点到最高点,动能转化成势能;从最高点到最低点,势能再转化成动能。这对小伙伴不断相互转化,周而复始,直到秋千完全停下来。

怎样才能荡得高?

那么怎样才能把秋千荡得越来越高呢?

仔细观察杂技演员的动作,你会发现,随着秋千的升降,演员反复在做两个动作:起立和蹲下。这是为什么呢?秘密在重心上。

当秋千荡到最高点时,人从蹲下状态站直身子,这个过程中,重心升高,人体获得更高的势能;而当秋千荡到最低点时,人从站直状态蹲下,这个过程中,重心降低,势能转化为动能,人体就会获得更大的速度,使秋千上升得更高。这样循环往复,秋千的总能量越积越多,自然也就越荡越高了。

把科学带回家

摆的能量去哪儿了?

自由摆动时,整个秋千相当于一个摆。可是它不会永远“动”下去,最终要停下来。那么,它的能量去哪儿了呢?

建议在成人指导下进行

你需要:橡皮筋,细线(1m),有弹力的小球,胶带,门框。

第一步:把细线系在橡皮筋上。

第二步:把橡皮筋在小球上绕两圈儿,确保细线连在小球上。

第三步:把细线的另一端粘在门框上面。观察小球来回摆动。

第四步:现在,站在距离小球20cm远的地方,不要动。把小球拉到你的鼻尖处,然后放手。小球荡回来,是否碰到了你的鼻尖呢?

揭秘:摆的一部分能量被用来推开空气。由于它返回时的能量减少了,所以无法达到原来的高度,小球也就无法碰到你的鼻尖了。

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