为什么人在高铁里跳起来还在原地,在车顶跳起来落不到顶上?
ℂ⇄为什么人在高铁里跳起来还在原地,在车顶跳起来落不到顶上?
人在时速3、400公里的高铁的车厢里跳起来,会落到原地,但是,如果在疾驰的高铁的车顶上跳起来,会怎么样呢?
人们乘坐高铁,从一个城市来到另一个城市,人们认为这是高铁列车把我们拉过来的,其实你只说对了一半,除了高铁拉动你运动,还有一个力量,就是空气的推动。我们可以设想一下,如果高铁车厢抽了真空,失去了空气的裹挟,你再跳跳看,保你落不到原来的位置。
当高铁徐徐启动,车门早已关闭,车厢里的空气就不再流动,乘客和车厢以及空气便处于相对静止状态,也就是说,车厢、人和空气都保持这同一个速度。当列车进入匀速直线运动,如果这时候有人跳起来,车厢虽然暂时失去了对人的约束力,但是人仍然会在车厢里的空气的裹挟下,或者说是推动下,保持着向前运动,落下时,看起来还是会落到原地。
但是,如果人坐在车厢顶上就不行了,人和车厢可以做到相对静止,但是和空气却没有办法保持同速运动。人与空气的相对速度等于车厢的运动速度,这时候,空气对人就会产生阻力,只不过因为你和车厢保持着足够的摩擦力,所以你可以克服空气的阻力和车厢同步运动。
但是,如果你跳起来,在跳起来的一瞬间,你就失去了车厢对你的约束力,空气的阻力施加在你身上,阻止你继续运动。就这样,变成了你和车厢不再是静止关系,但是你对与空气,却成了静止关系,车厢运动了,你却被空气阻止了运动,当你落下的时候,就不可能落到车厢的原来位置。
很多人认为人在高铁的车厢里跳起来,还会落到原地,是因为人有惯性,惯性导致了人会继续前进。其实,惯性的作用不能说没有,但是在这种现象里,发挥的作用微乎其微。如果真的起到很大的作用,那么到了车顶上,再跳起来,惯性哪去了呢?
所以说,在高铁上跳起来,会不会落到原地,关键就是人与空气之间是否是处于相对静止的状态。
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物理课上老师曾经讲过,物体都具有保持原有运动状态的天然属性。这个运动状态就是指匀速直线运动或静止。此时的运动物体是不需要外力推动的。
在行驶的高铁车箱内部,人和车箱以及车内的空气之间处于相对静止状态,当人跳起时在惯性作用下,人体仍然保持和列车一样的行进速度,由于没有受到外力作用,落下也会在原地。
但在车顶情况就不一样了,因为车外的空气没有和列车一同前进,对于站在车顶的人来说相当于顶风前进,当你跳起时,巨大的风力会把你推向相反方向。当然不可能落在原地。
实际上不仅在高速行驶的火车或飞机上,人不会感到任何外力,我们所在的地球也正以每秒30公里的速度围绕太阳公转,而太阳也并非原地不动,它正带领整个太阳系以每秒220公里的速度绕银河系中心飞速行进,由于是以近似匀速直线运动的方式,所以我们感受不到自己在飞奔,因为我们周围的一切当然也包括空气,都和我们一起运动,我们和周围的一切就处在了相对静止状态。
谁也不用担心我们纵身一跳就会飞出太阳系和银河系,而是妥妥滴落在原地。以上是我的回答。
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惯性!
人在高铁里跳起来,只有在一种理想情况下,才会落在原地。一是高铁沿平直的轨道匀速行驶;二是人要竖直向上跳起。
高铁里的人随高铁一起运动,人竖直向上跳起后,在竖直方向受到重力(说细点还有空气阻力)作用,运动状态不断改变,先减速上升后加速下降。在水平方向,由于惯性保持原来的运动状态,继续向前运动,并且与高铁的速度相等。在人跳起再下落的这段时间内,人向前运动的距离与高铁前进的路程相等,所以,人将落在起跳处。如果不是这种理想情况,问题就复杂了,到底落在哪里就不一定了。
在车顶上(千万别做傻事)跳起来,我们还是只讨论理想情况。竖直方向的情况与在车内差不多,水平方向就不同了,因为会受到空气的阻力,使人的速度减小,因此,人将落在起跳点的后面。
↭☻为什么人在高铁里跳起来还在原地,在车顶跳起来落不到顶上?
头条人均文化程度真地是堪忧。。这是高中物理最基本的知识吧。
火车匀速运动时,在车厢里,空气与人都与车一起运动,彼此相对是静止的,人跳起来不存在横向空气阻力,因此落回原点。哪怕人跳起来1分钟1小时,只要车是匀速运动,那还是会落回原点。
而人在车厢外,人相对于空气是在高速运动的,有极大的空气阻力。站着时,靠脚与车的摩擦力抵消空气阻力。跳起来时,与车摩擦力消失,人因为空气阻力减速,因此落下时不在原点。哪怕你只跳起来千分之一秒,只要车是匀速运动,你落回的也不是原点。
⇘≛为什么人在高铁里跳起来还在原地,在车顶跳起来落不到顶上?
题主大概率是一位善于观察,并勤于思考的人。
这是一个力学问题,这个问题的前提是:高铁在做匀速直线运动,也就是保持一样的速度直线行驶。
这个问题的答案涉及多种力,包括:重力、地心引力、摩擦力、机车动力、空气阻力等
首先,高铁机车运行产生的动力正好抵消高铁外空气阻力及高铁与轨道的摩擦力,以保证高铁能匀速直线行驶。
此时,人在车厢内,人、车厢、包括车厢内的空气及其他物体均随高铁在做匀速直线运动,这个时候人、车厢、空气等拥有同样的速度且相对静止。当人垂直跳起时,人随高铁运行方向的速度因没有收到该方向的阻力而不会变化,唯一变化的是此时人受到重力影响下沉,原地落在车厢地板上。
而当此时人站在高铁车顶上时(人是否能在告诉运行的高铁车顶上站稳暂且不做考虑,假设能站稳且不会因外力作用滑动),车厢在机车动力的作用下,同样正好抵消风阻力和车厢与轨道的摩擦力而做匀速直线运动,而此时人因双脚与车厢顶的摩擦力作用,抵消风对人体的阻力而跟着车厢同样做匀速直线运动。注意,此时人垂直跳起后,车厢不受影响依然做匀速直线运动,而此时人因跳起悬空,失去了脚底与车厢的摩擦力,没有外力来抵消风阻力,此时人会在风阻的作用下快速降低延高铁运行方向的速度,因为速度的差异,所以相同时间内车厢和人行进的距离就有差异,所以此时人落下时就不会落到原地了。
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