水平转台上的哑铃收缩:机械能、角动量和动量守恒分析
(1) 转台、人与哑铃以及地球组成的系统机械能不守恒,因为在哑铃被收缩到胸前的过程中,人的手臂做了功,将哑铃从高处抬升到胸前,因此系统的机械能发生了变化。
(2) 转台、人与哑铃组成的系统角动量守恒。因为在收缩的过程中,人身体与哑铃都绕着竖直轴线旋转,旋转方向相反,角速度大小相等,因此系统的角动量守恒。
(3) 每个哑铃的动量不守恒,因为哑铃在收缩的过程中速度发生了变化。但是每个哑铃的动能守恒,因为哑铃被收缩到胸前时速度减小了,但是质量不变,因此动能减小,而哑铃被抬升的高度增加,势能增加,使得系统的机械能守恒。
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