跳水运动员角动量守恒
⑴ 利用刚体力学知识,为何跳水运动员在空中旋转时要将整个身体卷缩
因为把身体卷曲会减小自身的转动惯量,这样有利于在空中做出更多的动作。
⑵ 花样滑冰运动员绕过自身的竖直轴转动为什么角动量守恒
角动量守恒定律,M=dL/dt,合外力距为零,系统角动量保持不变
⑶ 根据角动量守恒定律解释为什么花样滑冰运动员在旋转的时候先张开双臂在迅速收拢两臂。
角动量=转动惯量乘以角速度,运动员旋转时收拢双臂就等于减小了自身半径,也就使自身的转动惯量变小,因为角动量守恒,所以角速度就变大了。
角动量守恒定律是物理学的普遍定律之一,反映质点和质点系围绕一点或一轴运动的普遍规律;反映不受外力作用或所受诸外力对某定点(或定轴)的合力矩始终等于零的质点和质点系围绕该点(或轴)运动的普遍规律。
角动量守恒定律是对于质点,角动量定理可表述为质点对固定点的角动量对时间的微商,等于作用于该质点上的力对该点的力矩。
(3)跳水运动员角动量守恒扩展阅读:
例如一个在有心力场中运动的质点,始终受到一个通过力心的有心力作用,因有心力对力心的力矩为零,所以根据角动量定理,该质点对力心的角动量守恒。因此,质点轨迹是平面曲线,且质点对力心的矢径在相等的时间内扫过相等的面积。
如果把太阳看成力心,行星看成质点,则上述结论就是开普勒行星运动,三定律之一的开普勒第二定律。一个不受外力或外界场作用的质点系,其质点之间相互作用的内力服从牛顿第三定律,因而质点系的内力对任一点的主矩为零,从而导出质点系的角动量守恒。
如质点系受到的外力系对某一固定轴之矩的代数和为零,则质点系对该轴的角动量守恒。角动量守恒也是微观物理学中的重要基本规律。在基本粒子衰变、碰撞和转变过程中都遵守反映自然界普遍规律的守恒定律,也包括角动量守恒定律。
⑷ 高台跳水为了完成空翻两周或三周的动作,为什么要团身(请用角动量守恒详细解答)
团身 是为了 减小 身体的 转动惯量,根据角动量守恒,转动惯量小了,角速度就会变大。这样才能在短时间内完成 三周回转。
⑸ 跳水运动员弯曲身体,角动量怎么变
角动量守恒。
转动惯量是旋转时的关系,不仅跟质量有关,还跟质量分布有关。
身体蜷缩,转动惯量变小,转速快。
身体展开,转动惯量变大,转速慢。
跳水运动员还可以产生 “旋”的动作。
随着运动员在空中将一条手臂突然“抛掷”过头,另一条手臂迅速挥摆到髋部,身体形态和质量分布的骤然变化和不对称带来旋转轴的倾斜。为了满足角动量守恒,身体必须将总角动量中多出的一部分转化为纵轴旋转。所以,跳水中“晚旋”的角动量是从离开跳板时身体绕横轴的角动量中“挪用”过来的,此时身体绕两个轴旋转的角动量之和等于初始的总角动量。
⑹ 用角动量守恒定律阐述跳水运动员在空中翻转过程中角速度变化的原因
运动员起跳后,围绕着质心转动,因重力通过质心轴,故其角动量L=Jω守恒。运动员在空中翻转过程中,因动作的变化导致四肢末端到质心距离的改变,使得运动员对质心的转动惯量J随之变化,因此其角速度随之变化。
其实角动量和动量在很多情况下是共通的,例如动量定理与角动量定理,动量守恒定律与角动量守恒定律都非常相似,只需要将动量变为角动量,之间仅仅相差一个半径的叉积;
将力的大小变为力矩的大小,同样之间也是相差一个半径的叉积,因此角动量与动量之间还是有着非常密切的关系。
物体运动角位移的时间变化率叫瞬时角速度,单位是弧度/秒(rad/s),方向用右手螺旋定则决定。
匀速圆周运动中的角速度:对于匀速圆周运动,角速度ω是一个恒量,可用运动物体与圆心联线所转过的角位移Δθ和所对应的时间Δt之比表示ω=△θ/△t,还可以通过V(线速度)/R(半径)求出。
(6)跳水运动员角动量守恒扩展阅读:
角动量守恒定律是对于质点,角动量定理可表述为质点对固定点的角动量对时间的微商,等于作用于该质点上的力对该点的力矩。
例如一个在有心力场中运动的质点,始终受到一个通过力心的有心力作用,因有心力对力心的力矩为零,所以根据角动量定理,该质点对力心的角动量守恒。因此,质点轨迹是平面曲线,且质点对力心的矢径在相等的时间内扫过相等的面积。
⑺ 请用角动量守恒定律解释为什么滑冰运动员落地时手臂要张开
用角动量守恒是解释旋转手臂快速收缩的原因吧,跳跃落地手张开就是保持平衡啊
⑻ 为什么跳水运动员在跳水过程中角动量守恒
运动员起跳后,围绕着质心转动,因重力通过质心轴,故其角动量L=Jω守恒。
运动员在空中翻转过程中,因动作的变化导致四肢末端到质心距离的改变,使得运动员对质心的转动惯量J随之变化,因此其角速度随之变化。
据L=Jω,运动员的角动量L不变,则角速度ω与转动惯量J成反比。
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角动量守恒定律内容
对于质点,角动量定理可表述为:质点对固定点的角动量对时间的微商,等于作用于该质点上的力对该点的力矩。这是物理学的普遍定律之一,反映质点和质点系围绕一点或一轴运动的普遍规律。
如果合外力矩零(即M外=0),则L1=L2,即L=常矢量。这就是说,对一固定点o,质点所受的合外力矩为零,则此质点的角动量矢量保持不变。
⑼ 跳水运动员在跳水过程中的物理过程
跳水复运动员在跳水过程中制首先是让板发生形变,利用弹性势能转化为动能,然后重力势能转化为向下的动能,入水过程中水的浮力增大,最终人处于悬浮或漂浮状态。
并且整个过程中角动量守恒。起跳后围绕着质心转动,因重力通过质心轴,所以,其角动量守恒,公式为:L=Jω。
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角动量守恒定理
表述角动量与力矩之间关系的定理。对于质点,角动量定理可表述为:质点对固定点的角动量对时间的微商,等于作用于该质点上的力对该点的力矩。对于质点系,由于其内各质点间相互作用的内力服从牛顿第三定律,因而质点系的内力对任一点的主矩为零。
利用内力的这一特性,即可导出质点系的角动量定理:质点系对任一固定点O的角动量对时间的微商等于作用于该质点系的诸外力对O点的力矩的矢量和。由此可见,描述质点系整体转动特性的角动量只与作用于质点系的外力有关,内力不能改变质点系的整体转动情况。
⑽ 关于体操运动员的角动量守恒
有可能
他的不同肌肉之间的作用力是内力,内力矩不能攺变系统的角动量J 。如果攺变形体则转动惯量I有变化,由于角动量不变,所以角速度w犮生攺变。因J=Iw,而Ek=(1/2)Iw^2,故Ek有可能改变。