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Augury

新虫 (初入文坛)

[求助] 【求助大师】动量定理矛盾的疑惑

假设在  光滑的冰面上,
一个人双手侧平举 并各持一个哑铃,
然后双手以 较大的速度 向正前方交汇 ,过程中胳膊保持水平,
使哑铃做圆周运动。

由动量定理 :人会向后移动,因为人与哑铃组成质点系的质心位置不变,哑铃向前运动,人就会向后运动。(个人认为,请指正)

受力分析:人为哑铃提供向心力,也就是拉力,同时,哑铃也给人拉力,且在上述过程中哑铃给人的合力方向向前。(忽略人的肌肉构造)

疑惑:哑铃给人的合力向前,但人却向后移动, 不矛盾吗??
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ryuwen

银虫 (小有名气)

【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★ ★
感谢参与,应助指数 +1
Augury: 金币+5, ★★★很有帮助 2012-05-10 16:08:51
我也说几句,哈。
只分析手开始运动的那一瞬间,此时哑铃的速度为0,因此向心力亦为0;哑铃的加速度指人的前方,因此给人的反作用力指向人的背后,因此人会往后移动。
另外,我的理解是,假设冰面的摩擦力为0时,人和哑铃的系统动量总是守恒的,无论是看作质点,刚体还是非刚体。区别在于对刚体动能也守恒;对非刚体,动能不守恒。
9楼2012-05-09 15:49:17
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opanane

木虫 (小有名气)

受力分析错误。
在人看来哑铃确实圆周运动,但是此时的人是非惯性系,以人做参考系时需要加惯性力,加上后,哑铃对人的合力方向给人推力。
最简单的,假如人双臂已经张开,刚开始推哑铃时,哑铃由静止开始运动,加速度不是指向人的,哑铃合力对人是推力。
2楼2012-05-06 16:55:00
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东方天遥

至尊木虫 (著名写手)

【答案】应助回帖

感谢参与,应助指数 +1
ls ??????????@???^???漰????????????????ε??J??????????????K?????
天行健,君子以自强不息
3楼2012-05-06 20:51:36
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sysk

至尊木虫 (正式写手)

混世过客

【答案】应助回帖

★ ★
感谢参与,应助指数 +1
Augury: 金币+2, ★★★很有帮助 2012-05-07 14:20:42
这个过程动量守恒定律是不成立的,因为人和哑铃构成的系统不能看作是质点,只能近似按刚体来处理,在你所描述的理想过程中,系统对以人为中心且与地面垂直的轴的角动量是守恒的。因为系统受的全外力矩为零。
活着是为了修行!
4楼2012-05-06 22:49:04
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