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?

作者&投稿:傅养 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
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。







扩展资料
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。

为什么在做旋转运动时要缩紧身体?


自由体操或花样滑冰等运动项目的运动员在做旋转动作的时候,总是尽量大可能把自己的身体缩紧,然后才表演出一连串优雅且难度较大的动作。


其实,这是巧妙地运用了角动量守恒的原理:物体围绕转轴而转动的角速度和物体相对转轴的转动拨量的乘积是一个不改变的永恒的量。 根据这个原理,如果在满足守恒条件的情况下,要使旋转变快,就应该减少转动的拨量,想使旋转减慢,就应该加大转动拨量。因此,当运动员需要加快旋转时,首先,尽量用足尖着地,减少旋转阻力,其次,尽可能收紧身体,收拢手臂和腿足,这样就可以使旋转角速度加大。这样,一个环绕身体的纵向轴而旋转的运动员,可以把转速提高2~3倍。


好了,今天小编就说到这里,喜欢小编的可以点个关注,小编在这里谢谢各位看官。

欢迎大家留言探讨,喜欢我的文章请点赞,也可以分享给好友,想看更多文章请关注本号!(图片来源网络,与文字无关,侵权删除

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。

扩展资料:

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。



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。

人最重要的是独立思考能力。凡事不应依赖他人,否则,以后如何自立?如何真正拥有解决问题的能力?


什么是角动量守恒?
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。

角动量守恒定律表达式是什么
角动量守恒是高中物理中学到的重要知识点之一,也是微观物理学中的重要基本规律。下面是角动量守恒的相关内容,一起来看吧!角动量守恒定律表达式 角动量守恒定律公式是J=mr^2,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...

角动量定理
角动量定理又称动量矩定理。角动量定理是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。角动量守恒定律是用来叙述刚体旋转运动的方法L=r*p=r*(mv)=mr²w=Iw。其中,r表示以质点到旋转中心(轴心)的...

角动量守恒的公式怎样推导的?
首先需要了解,角动量(angular momentum) 在物理学中是和物体到原点的位移和动量相关的物理量。它表征质点矢径扫过面积速度的大小,或刚体定轴转动的剧烈程度。角动量公式:L = mvl 的证明过程如下:∵ L = Jω (J 是转动惯量,ω(欧米伽)是角速度)而J=ml^2,(l为半径)将J展开代入原式得...

角动量守恒定律公式是什么?
大学物理中角动量守恒定律的公式为:L = Iω 其中,L表示角动量,I表示转动惯量,ω表示角速度。角动量是描述物体旋转运动的物理量,它的大小等于物体的转动惯量I与角速度ω的乘积,即角动量L=Iω。角动量的方向与角速度的方向相同,因此它是一个矢量量。当物体在没有外力作用下,它的角速度和转动...

刚体定轴转动的转动定律和角动量守恒定律是什么?
刚体定轴转动的角动量定理 (1)微分形式:刚体绕某定轴转动时,作用于刚体的合外力矩,等于刚体绕该定轴的角动量随时间的变化率。(2)积分形式:当物体绕某定轴转动时,作用在物体上的冲量矩等于角动量的增量。刚体定轴转动的角动量守恒定律:如果物体所受的合外力矩等于零,或者不受外力矩作用,物体...

何为角动量守恒
角动量守恒条件是合外力矩等于零。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。如果合外力矩零(即M外=0),则L1=L2,即L=常矢量。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。这一结论叫做质点角动量守恒定律。角动量守恒的...

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...
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...

角动量守恒定律表达式
角动量中转动惯量的求法有些需要微积分基础,这里给出质点:J=mr^2。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。如果合外力矩零(即M外=0),则L1=L2,即L=常矢量。角动量守恒定律 角动量守恒定律是物理学的普遍定律之一,反映...

开普勒第二定律的角动量守恒原理是如何推导出的?
这个定律的核心在于,即便面对中心力场的牵引,行星的角动量依然保持着守恒,仿佛是宇宙舞台上的一场精确演出。行星的运动轨迹,不再是随意的旋转,而是被这无形的角动量定律所精确引导。总结来说,开普勒第二定律不仅验证了角动量守恒的理论,更是我们理解天体运动的关键一步。它将看似复杂的运动规律简化为...

定州市13267154769: 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? -
张冰利莎: 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...

定州市13267154769: 关于角动量守恒的题试用角动量守恒原理解释为什么滑冰、跳水、体操运动员在空中为了迅速翻转总是曲体,而当落地时则总是伸直身体以使身体平稳落地. -
张冰利莎:[答案] 根据角动量守恒,旋转半径越小速度当然是越快的,反之越慢.例如宇宙恒星坍缩成黑洞,是近光速高速旋转的

定州市13267154769: 大学物理创新实验题目 -
张冰利莎:[答案] 计时光屏 论文题目:计时光屏 设想: 普通物理实验中,在测量光栅常数时我们发现光屏上亮斑之间的距离测量存在较大的... 根据角动量守恒定律,角速度必增大,因而旋转更快; 跳水运动员常在空中先把手臂和腿蜷缩起来,以减小转动惯量而增大...

定州市13267154769: 自然界中什么现象角动量守恒? -
张冰利莎: 忽略一些因素还是有角动量守恒的.比如跳水运动员在空中加速翻滚的动作,运动员绕通过他质心的水平轴转动,为了减小这个轴的转动惯量,以加大转速,运动员在空中下肢收拢,双手抱膝,把身体尽量的卷曲起来,到了接近水面时,他便舒展四肢,把转动惯量变得最大,是角动量变得最小.

定州市13267154769: 跳水腾空阶段运动员如何调整身体的旋转速度的? -
张冰利莎: 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.

定州市13267154769: 自然界里的角动量守恒有什么? -
张冰利莎: 纯粹的角动量守恒是难以存在的,毕竟会有一些阻力矩使得系统的角动量减小,但是忽略的话还是有几个常见例子的.比如跳水运动员在空中加速翻滚的动作,运动员绕通过他质心的水平轴转动,...

定州市13267154769: 跳水中什么叫 早旋 ?什么叫 晚旋?(晚旋如何产生的?) -
张冰利莎: 体操运动员腾空前通过脚与地面的相互作用能产生旋转力矩,由此带来身体在空中的旋转称为“早旋”.跳水规则将“早旋”视为犯规. 运动员腾起时只有绕横轴的翻转,“升空”后才通过手臂动作引起的身体纵向旋转称为“晚旋”. 早在...

定州市13267154769: 举几个角动量守恒的例子吧 -
张冰利莎: 只受有心力的都是1.天体运动全是,就是开普勒第二定律2.今年物理竞赛27届那个螺旋线的题3.……

定州市13267154769: 物理演示实验与大学物理实验的区别? -
张冰利莎: 演示实验是观察为主,物理实验是需要自己动手做,由实验现象分析并得出结论的

本站内容来自于网友发表,不代表本站立场,仅表示其个人看法,不对其真实性、正确性、有效性作任何的担保
相关事宜请发邮件给我们
© 星空见康网