跳水运动员在跳水时,通过调整身体姿势和重心位置来控制自己在空中的转速。根据物理学原理,物体在空中的旋转运动是由重心位置和身体姿势决定的。
收到重力、浮力、水的摩擦力的作用,速度由最大逐渐减小到零,动能转化为热能。具体分析各力。浮力是先增大后不变。水的摩擦力和速度有关。刚进入水时速度最大,水的摩擦力也最大。
首先是运动员体内的化学能(就是食物的能量,也可以说是热能吧)转为运动员的动能,把跳板踏弯后运动员的动能和重力势能(因为将跳板压下去了,所以有势能)转为跳板的弹性势能 。
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。
分析:运动员的跳水过程是一个很复杂的过程,主要是竖直方向的上下运动,但也有水平方向的运动,更有运动员做的各种动作。构建物理模型,应抓主要因素。
(1)运动员的跳水过程是一个很复杂的过程,主要是竖直方向的上下运动,但也有水平方向的运动,更有运动员做的各种动作。构建运动模型,应抓主要因素。
跳水运动员在跳水时,通过调整身体姿势和重心位置来控制自己在空中的转速。根据物理学原理,物体在空中的旋转运动是由重心位置和身体姿势决定的。
运动员跳水时,起跳时身体会在垂直方向5到10度的位置在他的前面,这样他的下肢就有一个垂直于身体的速度分量。这时,运动员身体的各个部位都会有一个动量矩到他的重心,而且动量矩不为零。
高处跳水动作要领:泳员将五趾扣在起跳台前缘,眼望前方,集中注意力以作良好的出发,双足约分开6—12寸。
但是应该先把问题仔细看一遍,题目说得是手碰触水面,这时候人的重心并没有到水面,而是比水面高出一个人的一半那么高,这和一开始离10m跳台一个人的一半那么高相减正好是10m,所以答案这么算是正确的。
在体操运动员、跳水等比赛时,不能看做质点。因为这时候要考察他们的动作,如果看做质点,就没法评价其动作了。在火车过桥洞、过桥时,不能看做质点。因为火车与桥长相比不能忽略。在地球自转时,不看做质点。
要看相对性…比如研究跳水运动员从高台落下,这是小比大,运动员可看成质点…。
跳水运动员在空中做翻滚运动时需要考虑肢体动作的,即运动员的身体本身还有不同的运动状态,所以不能看作质点。
比如运动员的跳水动作就不能看成质点,因为我们研究的是运动员的动作而不是运动员的运动速度位移时间加速度等问题。
研究对象能否看做质点,主要是看对象在研究的问题中,其尺度和自身运动是否对研究的问题产生影响。第一题,不能。看做了质点就无法研究转体的角动量等物理量。如果是研究运动员质心的运动轨迹,那么可以看做质点。
1、F = ma + mdv/dt 其中,F 是物体所受的合力,m 是物体的质量,a 是物体的加速度,v 是物体的速度,t 是时间,而 dv/dt 则表示速度随时间的变化率。
2、由质心运动定理可知,内力不能影响质心的运动。如果作用于质点系的外力的矢量和恒等于零则质心做匀速直线运动;若质心原来是静止的,则其位置保持不动。
3、,把实际物体抽象为质点并运用牛顿第二定律,是只考虑物体质心的运动而忽略各质点围绕质心的运动和各质点间的相对运动。质心运动定理的局限性:仅给出质心加速度,未对质点系作全面描述。
1、刚体上各质点间的相互位置是不变的,平面运动的刚体只有一个角速度,一个角加速度,与所取的基点无关。纯滚动属刚体平面运动。其平面图形上任一点运动的牵连运动等于随基点的平动;相对运动是绕基点的圆周运动。
2、这个不一定的,要看滚动体的形状和质量分布而定。
3、刚体的纯滚动运动指:刚体与平面之接触点于接触那一瞬间为相对静止,没有任何的相对滑动的滚动,即相对速度为零。当平面为固定平面时,接触点即为两物体的速度瞬心。刚体做纯滚动的条件是质心加速度等于角加速度乘以半径。
跳水运动员在跳水过程中首先是让板发生形变,利用弹性势能转化为动能,然后重力势能转化为向下的动能,入水过程中水的浮力增大,最终人处于悬浮或漂浮状态。并且整个过程中角动量守恒。
一个旋转的陀螺,为什么不容易倒下呢?可以看到,陀螺旋转时只受过转轴的重力,是不受外力矩的,因此它的角动量守恒,在理想情况下它将一直转下去。
在跳水运动中,运动员在入水时需要把身体展开,这是为了减小角动量。根据角动量守恒定律,如果物体的角动量减小,则它的转动会变慢。当运动员从高处跳入水中时,他们的身体会由于重力作用而向下旋转。