冬奧物理:禁止大胖子參與的冰雪運(yùn)動(dòng)
來(lái)源:新高考 2022-02-24 15:12:51
先來(lái)做一道題,冬奧會(huì)項(xiàng)目中,速度最快的項(xiàng)目是哪一個(gè)?
A.短道速滑 B.跳臺(tái)滑雪 C.雪車(chē)
正確答案是 C雪車(chē),你做對(duì)了嗎?
雪車(chē),又稱(chēng)有多雪橇,這是冬奧會(huì)比賽項(xiàng)目中速度最快的項(xiàng)目,最高可達(dá)160公里。風(fēng)馳電掣、高速行駛是雪車(chē)比賽的最大看點(diǎn)。
但是這個(gè)項(xiàng)目,對(duì)運(yùn)動(dòng)員的體重是有要求的,比如男子雙人雪車(chē)總重最大不得超過(guò)390公斤;男子4人雪車(chē)總重最大不得超過(guò)630公斤。也就是說(shuō),太胖的人是被禁止參加雪車(chē)比賽的,所以這是為什么?
用一句話(huà)來(lái)解釋?zhuān)芎?jiǎn)單:雪車(chē)越重,滑得會(huì)更快。
看到這里,學(xué)過(guò)高中物理的人可能會(huì)疑惑,畢竟明明記得物理老師是這樣講的:在斜面相同、動(dòng)摩擦系數(shù)相同的情況下,物體下滑的加速度是一定的,與質(zhì)量無(wú)關(guān)·······
如果你也是這樣想的,說(shuō)明你物理學(xué)的還可以,就是忘了一點(diǎn):現(xiàn)實(shí)中的雪車(chē)下滑,需要考慮 空氣阻力 !
再來(lái)看:
從最終結(jié)果能看出來(lái),質(zhì)量m越大,最終加速度a就會(huì)越大。
如果你覺(jué)得這么模型太復(fù)雜,咱們?cè)俸?jiǎn)化一下,兩個(gè)相同體積的球,A是1N的空心球,B是10N的實(shí)心球,從非常高的地方釋放,為方便計(jì)算,假定空氣阻力大小相同為f=0.5N.
計(jì)算一下你會(huì)得到:A的加速度為 5m/s2,B的加速度為9.5m/s2。
類(lèi)似的,我們也能解釋為什么羽毛下落得比鐵錘慢了!
值得一提的是,早期的冬奧會(huì)上,對(duì)雪車(chē)并沒(méi)有限重規(guī)定,直到1952年的冬奧會(huì)。這屆冬奧會(huì),具有探索精神的德國(guó)隊(duì)找到了制勝法寶,派出四個(gè)胖子參加雪車(chē)比賽,他們的總體重超過(guò)了900斤,最終獲得冠軍·····
果然,不懂物理的胖子,就不是合格的雪車(chē)運(yùn)動(dòng)員。
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