@ 2016.01.29 , 19:00
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物理学家用生命演绎基本定理

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为了证明一个基本的物理特性,挪威物理学家Andreas Wahl从一栋13.7米高的建筑上垂直落下。唯一保障他不会坠落摔伤的是一根末端系着一个物体的绳子。

一开始,绳子一头系着Wahl,另一头的物体是固定在建筑上。当Wahl的同事解开了物体时,Wahl瞬间往地面做自由落体。

虽然Wahl的实验看起来很危险,实际上他非常安全。这完全是由于一种叫做向心力的基本物理特性。

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当Wahl的同事们释放物体时,他和物体同时往下坠落。Wahl是直接在重力的作用下坠落,但是物体因为跟Wahl保持着一段距离,在空中划出圆弧,就像一个旋转的钟摆。

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而这个物体承受的则是牛顿在17世纪首次描述过的向心力——就是让物体保持圆弧运动的力。在这里,这种力就是来自绳子的张力。

随着重力把物体往下拉,绳子的张力同时在把它往圆心拉,也就是钢管。这就形成了一个圆弧,就是下图所示:

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物体继续在空中摆动,自身围绕着钢管旋转。由于角动量守恒,随着钢管和物体之间绳子长度不断缩短,物体移动的速率会加快。

在绕了几圈之后,物体停止了,Wahl也刚好落到离地面几英尺的高度。

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其中值得注意的一点是:绳子和钢管之间的摩擦力,包括绳子的弹性都帮助减慢了Wahl坠落的速度。这减少了当他停止坠落那个瞬间的收到的拉力。如果他接受的是完整的拉力,那么他的背可能会拉断。

因此,不要尝试在家做这个实验。让物理学家花式“作死”去吧。

完整实验视频如下:

本文译自 sciencealert,由译者 许叔 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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TOTAL COMMENTS: 17+1

  1. 3051478

    然後…橫桿斷了….

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  2. 3051479

    电影情節get!

    [10] XX [0] 回复 [0]
  3. 3051480

    物理万岁!

  4. 3051482

    背吗?不是屁股吗

  5. 3051491

    物体敲到绳子怎么办。。。

    [20] XX [1] 回复 [0]
  6. 3051502

    有考虑过一旦绳子跟圆杆的摩擦力过大加上向心力后制动力太大把这家伙折断成蜘蛛侠的女友那样吗?

  7. 3051503

    有本事把下坠距离增加到68米啊,绳子张力能把你拉成两截

  8. 兔子
    @2 years ago
    3051507

    淘宝买的绳子,为赚回头客多送了两米

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  9. 3051515

    结果重物打到蛋了。

  10. 3051518

    天气比较冷的地方,人都比较无聊,没事就爱寻求点刺激……

  11. 中野乌龙茶
    @2 years ago
    3051549

    嘴强王者都出来放放风吧

  12. 逗比
    @2 years ago
    3051585

    这视频我早就看过了,顺便一句 空格键坏了真不方便:(

  13. hentai
    @2 years ago
    3051606

    角动量守恒倒不至于,毕竟重物自身的重力会在切向做功,且运动半径不断减小,角动量实际上是在不断增加的。

  14. 3051617

    没死不错了,稍有一点风,绳子就会打结

  15. 3051704

    高中生物理题库又多了一条大题

    [14] XX [0] 回复 [0]
  16. 3052062

    重物旋转不是重点,重点是那小子把绳子在铁杆上绕了好几圈,绳子的摩擦力足够保证他下落不会太快。

  17. 3052147

    这些个建筑好像之前上过煎蛋?

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