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有关小球弹跳的物理原理

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:物理作业 时间:2024/05/29 03:40:35
有关小球弹跳的物理原理
我题目中说的小球其实就是一切可以落地后弹起来的球
1.为什么球(比如足球之类的),落地以后可以弹起来?麻烦给我详细的受力分析和背后的物理原理.
因为我现在对动能势能和弹性势能搞不定他们的转化.本来不是说就是动能势能互相转化么?加了弹性势能怎么转?
2.为什么小球弹起以后无法达到它原来第一次下坠的高度?我知道是能量消耗 可是消耗了什么能量啊?我从1米的地方把它扔下来 应该没有空气阻力啊.
3.消耗的能量是弹性势能么?那弹力在球上是如何作用的?
不好意思 忘记说
4 小球弹跳的高度取决于什么因素?
是重量 还是直径 还是材料 还是别的什么?
1、球能够弹起,是因为球在落地的瞬间要发生变形,这种变形是可以恢复的,就像弹簧一样,当这种变形达到极限开始恢复的瞬间,该弹性势能产生作用力,使球在该瞬间以【弹力-重力】/质量的加速度向上弹起,随着弹性变形的恢复,该弹力减小,当弹力与重力相等的瞬间,球由加速向上运动变为减速运动,一直到回弹的顶点.
在该过程中,能量转换时这样的:高度势能--动能--动能+高度势能+弹性势能【接触地面瞬间】--弹性势能【变形达到极限瞬间】--弹性势能+动能+势能【离开地面之前】--动能+势能【离开地面瞬间】--势能+动能【到达最高点之前】--势能【达到顶点】
2、在该过程中由于风阻,球的变形以及地面的变形都使能量转换为非球拥有的其他能量,特别是地面的变形影响和球的材质决定的弹性恢复系数,对地面的变形你可以看看电影《笑无极》里面玩鸟的片段,所以反弹高度越来越小.
3、消耗的能量不是弹性势能,弹性势能是动能和势能转换过来的,在球下落过程中,消耗的是高度势能:高度势能转为动能+风能+与风摩擦的热能,在接触地面后,动能和高度势能转换为球的弹性势能和地面的弹性势能以及动能【动能减小直至为0】,所以该过程消耗的是动能和势能,在球弹起过程中,势能转换为动能和高度势能,由于球的弹性系数和地面的弹性系数关系,在转换过程中势能不能完全转换为动能和势能,消耗一部分弹性势能,就像非刚性的地面,如沙土,他是不能完全恢复的.所以在该过程中消耗的不能只说是那一种能量.
4、小球的弹起高度与球的最初势能、物体的弹性系数、地面的弹性系数、球的密度、以及风阻有关,与密度有关的理解比较抽象,比方说在密度不同的情况下,相同质量相同高度的球具备相同的势能,但是在下降过程中密度小的体积大,受到的风阻就大,消耗的能量就多.