人坐在火车上会被火车带着跑,但是人跳起来腾空的话,落下来还是在原地吗?这是什么原理?
这个问题其实就是运动,不同参考系下观察者看到的运动轨迹。 1、火车上的人
人在车内,人与车的速度是保持一致的。如下图,车子与葫芦娃都已速度v向左运动。在车子刚刚启动阶段,两者的速度为零。对于车子:发动机提供动力,地面摩擦力提供向前的力。对于葫芦娃:脚底的摩擦力提供向前的力。当车子匀速后,葫芦娃水平方向就平衡了。 这就是人坐车被车带动的原因。
2、火车上的人跳起来
我们再来看下,如果匀速行驶的车子,葫芦娃跳了起来,落下后会出现在哪?这种情况下,有两个参考系。
2.1)对于车上的其他人来说
车上的其他人,看到葫芦娃跳起后,又落回了原地。这是因为:在水平方向,力是平衡的。没有水平力的作用,就不会改变水平方向的运动状态。 因此,看到的是黄色的轨迹。
2.2)对于地面上的人来说
地面上的人,车子和葫芦娃都在向左形式,存在着一个初速度。葫芦娃跳了起来,在水平方向仍然是平衡状态,那么就必须依然保持这个水平速度不变。 因此,葫芦娃向左运动了vt的距离。同时,葫芦娃挑起,在垂直方向上也发生了变化。两者结合就是抛物线轨迹。因此,地面上看到葫芦娃是绿色的轨迹。3、总结
我想我已经回答完你的问题了。"原地"这个概念也是根据不同参考系决定的。对于车子里的人来说,葫芦娃向上跳起,必定落于原地。但是对于地面上的人来说,葫芦娃随车子已经向左运动了一段距离了。
惯性!惯性!惯性!
很复杂的一个问题,假设车厢密封,火车