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在匀速前进的电车上向上跳跃会落在哪里?

在匀速前进的电车上向上跳跃会落在哪里?

书名:令人着迷的物理作者名:左卷健男本章字数:839更新时间:2024-06-14 14:09:34

电车上的咖啡罐咕噜咕噜地滚动着

有一天,我在大约中午的时候坐上了电车,电车在走走停停中行进着。忽然,我发现了一个不知是谁丢下的空咖啡罐,它在车厢里咕噜咕噜地翻滚着。就这么丢在车里,真是太过分了!我一边想着,一边观察着咖啡罐。我注意到,咖啡罐的滚动是存在着一定规律的。那么,你们认为会是什么样的规律呢?

在匀速前进的电车上向上跳跃的话……

再说一个在电车上的例子。如果在已经停下来的电车上向上跳跃的话,落下时的位置应该正好是起跳时的位置呢。那么,如果是正在匀速前进的电车呢?

下面给出三种选择:

A.落下时的位置在起跳时的位置的后方

B.落下时的位置刚好是起跳时的位置

C.落下时的位置在起跳时的位置的前方

你们认为会落在哪里呢?

由于跳起来的时候离开了电车,电车会继续前进,所以人会落在起跳位置的后方,其距离正好是跳跃期间电车前进的距离。你们是不是会这样觉得呢?可是呀,正确的答案不是A,而是B,即落下时的位置刚好是起跳时的位置。

坐在电车上的人可能不会意识到,而站在轨道沿线上的人却可以很清楚地看到,乘坐电车的人和电车一样,是以相同的速度在向前行进的。这时候车上的人跳起来的话,他还会按照刚才的速度行进一会儿,所以他会落回原位。

以一定的速度运动的物体

像刚才的例子中所看到的那样,以一定的速度运动着的物体具有维持原来运动状态不变的性质。如果用一个比较深奥的术语来定义的话,这种性质叫作惯性。即使速度为0,也就是完全静止的时候,物体也是有惯性的,因为此时物体存在着保持静止状态的倾向。也就是说,任何物体都有惯性。

下面,我们再回到最开始的咖啡罐的问题上。咖啡罐会怎样运动呢?当电车由静止开始出发时,咖啡罐想要维持静止的状态,所以会向后咕噜咕噜地滚动。当电车以一定的速度向前行进的时候,由于有摩擦力,咖啡罐可以同样的速度和电车一起前进。当电车刹车的时候,咖啡罐因为惯性还会继续向前移动一段距离。所以,每当电车启动和刹车时,咖啡罐都会咕噜咕噜地滚动。当然,下车的时候,我把咖啡罐捡起来,丢到专用垃圾箱里了。