[蛤?] 牛頓物理
還是用文字把剛才的問題回一下好了囧
用比較易懂的方式|||
(還在發抖|||)
1.卡車內往上跳
如果車子速度一直都100km/hr 表示你往上跳的瞬間速度就是往前的100km/hr
往上跳不會影響到往前的速度 (上下跟前後互相獨立)
所以落下來的時候 往前速度還是100km/hr 跟著車子
(如果往前往後跳就不一樣囉 這會使得你往前速度改變 增加或減少)
就跟在火車捷運上面一樣 跳起來還是會回到車上的原點
(只是卡車沒有天花板蓋子 捷運火車有)
"感覺"不一樣 不過兩者是一樣的意思
如果往上跳之後車子加速 表示車子在你回到地板的時候速度不再是100km/hr
而你的速度還是一樣100km/hr 所以就會落到車子後面
如果減速也是一樣 停下來後的車速低於100km/hr
落到車子前面(領先車子)
(你不知道車子怎麼加速減速 所以不可能一如往常地回到原地)
至於覺得不會這樣或停下來時不穩 通常就是人有不完全往上跳 而有往前或往後的力
空氣阻力部份就如同板友推文
空氣不會往前跟著跑 也就等於空氣被往後推
(本來應該跟著往前 所以往後推他就會停下來不動)
人跟著空氣 所以也就稍微會被往後推 自己的速度也就不是原來的100km/hr
(火車捷運的空氣可能就不太一樣 不一定是停止不動的 或許是跟著車子跑)
牛頓第二定律講的是F=ma F是力 m是物體質量 a是加速度
力和加速度都有方向性 力當然就是出力方向 加速度正負代表加速或減速
也就是如果質量一樣 推的力量越大就會讓物理加速度越大
車子加速可以視為車子被推(往前加速的話就是被往前推 往前減速等於被往後推)
站在火車裡面 如果車子加速 可以想像車子被往前推
可是人沒有被推(或是說不知道這件事) 所以人就會往後倒
(反過來就想成 人對於這個車來說減速 人減速所以被往後推 就會往後倒)
車子如果減速就反過來
往上跳加上車子加速也會有同樣效果
你往上跳的時候本來是100 落地後跟加速的車子一樣變成120
效果就跟上面說的一樣
停下來之後 人除了會在原來位置後方之外 也會往後倒
2.喬丹踩著自己往上飛
理論上不可能 (如果可以的話應該要可以無限往上飛才對?)
牛頓第三定律說 對物體施力 物體會給你一個反方向 一樣大的反作用力
就像你推牆壁 你會感覺牆壁也給你一個力
如果想問F=ma 受到力怎麼不會加速 那是因為牆壁有個被固定摩擦力
你自己站在地上也會受到摩擦力
如果穿著沒啥摩擦力的溜冰鞋 推牆壁之後 自己受到那個反作用力就會被往後推
牆壁不會動還是因為你的力不夠大 無法抵抗牆壁的摩擦力
自己抱自己 用手把身體往上 身體也給你的手一個一樣大的反作用力
現在我們是看自己整體(手+身體)會不會被抱起來
因為手和身體(瞬間)各獲得一個反方向的力 合起來就等於沒出力
當然不可能抱起來
同樣地 喬丹左腳往下踏著自己的右腳 右腳得到一個往下的力
左腳得到一個同樣大的往上的力
所以我們分析喬丹這個整體 他就沒受到力 當然不可能再度往上
而是會乖乖受到往下的地心引力
會覺得他在地面上停留很久 就是因為他起跳的力量很大
一開始往上的速度夠快 就可以比較久的時間抵抗往下的地心引力
就像你把一個東西往上拋 拋的力量越大 他掉下來的時間也越久
分析物體的時候 分析對象滿重要的
例如回到一開始的推牆壁 如果分別分析人和牆壁 就可以知道分別受到一個力
如果我分析的是人+牆壁 或是說我要分析我所在的房間(房間內有牆壁和人)
對這個房間來說 人和牆壁受到的力都是內力 不會影響到這個房間
對喬丹整個整體來說 腳瞪著腳產生的力量也是內力 不會有什麼影響
等一下要講的跳車也是差不多
車子往前 你往後跳車
你會對車子施一個力往前(這裡說的往前就是往車子走的方向)
車子也會對你施一個力往後(往後是指往車子走的反方向)
如果車子本來就停著 你往後跳 車子就會往前走 因為受到你的施力
你跳下來之後 如果地板都沒摩擦 當然就會往後滑行
(再次強調這裡的"前"是指車子走的方向)
3.跳車怎樣才不會受傷
如果在高速行走的車上面要跳車
跳的瞬間自己就是帶著和這個車一樣的速度(假設100km/hr好了)
往下跳之後因為地板的摩擦力 所以自己速度由100變成0
剛說到F=ma 加速度a指的就是"速度改變量"除以"時間"
自己受到100->0的加速度 當然也就等於受到一個衝擊的力
如果力F太大就會對身體造成傷害(想成被打一拳 或有個力量阻止你 讓你停下來)
F=ma F要越小 就是a要越小(質量m不會改變) a就是速度改變量(速度相減)除以時間
速度改變量都是從100變成0 時間越多 a就會越少
(100/10比100/100還要大)
所以對策就是把從100變成0的時間增長
也就是跳的時候面對車子走的方向 往下跳以後繼續往車子走的方向跑
然後再慢慢停下來 千萬不要馬上想要站穩
為什麼要跑向車子走的地方呢?
可以把車子走的方向看成正的速度 反方向就是負的速度
反著跑就是從正的100變成負的xx 正的減去負的就會讓速度改變量變大
4.往旁邊跳
當時瑪麗問的時候沒有很進入狀況|||
假設兩車速度一樣 從左邊要跳到右邊
那前後部份就跟一開始講的一樣 會落在相對一樣的位置
(一開始說前後 左右 上下都可以看成獨立)
因為跳的時候還是帶著往前100km/hr的速度
往右跳的時候 往左邊出了一個力 產生加速度往右
如果車子距離太大 出力不夠就可能會摔下去
因為上下的這個部份 如果一開始也有往上的力 就會產生往上的速度
往上的速度也要克服地心引力(就跟往上拋個球一樣)
往下掉如果沒有即時落到右邊的目的地就是摔下去
就直接比擬成在這個車拋球給另一臺車吧
(也是球出發的時候 你對球出力 球也對你出力
因為你還在車上 所以你跟車子就是一體 球拋出去就跟你+車分開了
比擬成 往右跳 你出發的時候 你對車出力 車也對你出力
跳的瞬間就和車分開了)
這樣嘗試應該比較容易理解
前後的部份因為速度一樣 就當成完全沒變
你要往左下跳 讓你得到往右上的力
(也就是球要往右上拋 拋的力量要夠大 才能順利到右邊去 而不會提前落地)
至於如果車速不一樣快 跳向車速快的部份就等於車子在你跳的時候加速
(本來你的速度往前100 停下來的時候變成往前120)
當然就會落在比預期還要後面的位置
如果跳向車速慢的就反過來囉
至於左右和上下這兩個空間 因為是獨立的 所以一樣
5.相對論的悖論
我剛說的那個叫 雙胞胎悖論(雙生子悖論)
也就是一個停留在原地 一個被以接近光速的火箭送到另一個地球再回來
回來以後 原地那個人會比經過旅行那個人還要老
因為運動速度越快的物體 時間就會過得越慢
反正物理違反直覺的地方可多著 尤其到了近代物理的部份 尺寸微觀的部份
很多奇怪而且想不到的事情都會發生
(文章打完了還是在抖囧)
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