两个人才能荡好秋千？教你一个人也能把秋千越荡越高

　　荡秋千应该是每个人的童年回忆之一，但很多人可能还不知道，其实荡秋千也是一项体育比赛，全国少数民族运动会的比赛项目就有秋千，所以咱们今天就讨论一个关于如何把秋千荡好的问题。
　　首先我们需要定一个规则，那就是荡秋千时不能借助外部人员或外部工具的帮忙助力，也就是说平常我们玩秋千时，会有人在旁边帮助推你，或者在摆动过程中，我们用脚蹬地等行为，这些情况是不在我们的讨论范围内的。
　　其次我们就按照运动会上的秋千项目的要求来进行前提设置，比赛场地是一个20*8米的长方形地面，起荡台高1.3米，运动员带着秋千站在台上，然而带着秋千荡下，作为初始的动力。
　　实际上在少数民族运动会上，秋千项目仅限女子参加，分为高度比赛和触铃比赛，也就是在同样的规定下，比谁荡得高，谁能触碰到一定高度上的铃铛次数多，所以总的来讲，不论是高度比赛还是触铃比赛，共同的核心就是：要把秋千越荡越高。那么一个人该如何把秋千荡起来，而且还要越荡越高呢？
　　其实这就是一个很好的物理问题，其核心涉及到能量转换——人体的生物能与机械能之间的转换关系。那么到底该如何行动呢？我们先来一个简单的分析。
　　首先当我们带着秋千来到起荡台上，由于起荡台的高度为1.3米，也就是我们有了一个起始的重力势能，但凡学过中学物理的朋友都知道，有了重力势能之后，就能将其转化为动能，之后在秋千摆到另一边时，动能又转换为重力势能，如此反复，如果不考虑一切阻力，那么秋千将一直摆动下去。
　　虽然在不考虑阻力的情况下，秋千能一直运动，但我们发现秋千在摆动过程中，只能在两侧同样的高度来回运动，而我们现在要的是能将秋千越荡越高啊？这该如何是好呢？
　　有些朋友说了，因为咱们事先规定了在荡秋千的过程中不得借助外力，而按照能量守恒定律，秋千的机械能是恒定的，而人是站在或坐在秋千上的，根本没法使力啊？难不成要通过放屁来做反冲吗？哈哈哈
　　当然是不需要通过放屁来增加动力啊（如果靠放屁，那得放多少啊…），因为我们可以改变自身重心位置来达到增加机械能的目的，下面我们就来分析一下这个技巧。
　　由于在秋千比赛中，运动员都是站在秋千上的，所以我们就按照这种方式进行分析（实际上站着和坐着的唯一区别是重心位置改变的多和少罢了）。
　　当我们站在秋千上时，此时我们人体的重心距离秋千架子的距离为a，而当我们蹲在秋千上时，距离秋千架的距离为b，很显然距离a要小于距离b，因为人体在直立和蹲下时的重心位置是不一样的。
　　从重心位置的角度，我们一开始从起荡台落下时，最好是以蹲下的姿势开始，因为这样重力做功会比较多，我们将会在荡到最低处时获得更高的动能，更详细的解释就是，重心离秋千架越远，那么重心摆动的路程就越远，相比于直立时的高重心，虽然摆动的角度一样，但最后会发现起始点和最低点在重力方向上的距离是不一样的。
　　当我们以初始蹲下的姿势进行下落摆动后，在最低点附近就需要快速的变换姿势，由蹲下改为站立，那么这是为什么呢？
　　这一点利用的是角动量守恒原理，因为在最低点附近，我们可以近似的认为受到的合力矩为零，所以当我们改变重心时，就相当于改变了转动半径（半径变小了），而转动半径改变后，为了使角动量守恒，那么我们带着秋千的速度就得变大，也就是说，当我们在最低点附近快速的站起来后，我们的动能将会增加，而动能增加意味着我们将会在另一侧摆动到更高处。
　　而当我们在另一侧最高处时，相当于又重新来到了起荡台，因此我们需要在最高处快速的蹲下，再进行一次重复的过程，如此往复，我们就能带着秋千越荡越高了。见下图
　　如何将秋千荡高的方式已经介绍完了，但这篇文章还没有结束，因为我知道有不少朋友对刚才利用角动量守恒导致动能增加的那一步感到不解甚至是一丝惊讶。
　　实际上这一步正是咱们开始提到的能量转换的核心步骤，当我们从蹲下变为站立时，是不是需要消耗能量，而且相比于平时我们在平地起立，在秋千上我们需要用更大的力，因为我们所处的是一个超重状态，因为除了重力之外，还有一个惯性力在起作用。
　　而我们改为站立状态后，身体消耗的那部分能量并定要转移出去，根据能量守恒定律，这部分生物能只能变为机械能（至于身体体温升高产生热能什么的，这些并不重要，因此不考虑了），甚至于我们从能量角度，可以轻松的算出消耗多少能量。
　　也就是说在荡秋千时，我们只要做到在最高处蹲下，最低处站立（如果是平常玩秋千的话，一般是坐着，因此你可以通过伸缩腿部来达到相同的效果），就能依靠身体在起立时消耗的能量，来增加机械能，从而使秋千越摆越高。当然了，如果反过来的话，也能使摆动中的秋千，迅速停下。
　　不过在荡秋千的过程中也需要注意安全问题，比如像下图这样，可就不好玩了。
　　本篇文章的内容到此结束。
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