鐵盒無心開口笑,上下迎往真情付。旋轉跳躍不可取,封存内心到天明。
電梯,是我們日常生活中必不可少的載具之一,從1887 年,美國奧的斯公司制造出世界第一台直流電梯的時候開始,到如今世界最高摩天大樓——哈利法塔,一路走來電梯承載的是人類将手伸向天空觸摸雲端的夢想。
那麼人在電梯中向上跳的時候,電梯總質量會變小嗎?
要想知道這個結果,首先要提出的就是我們早在高中的時候就學過的知識點,人在電梯裡向上跳起的瞬間會給電梯一個作用力,而這個時候電梯也會給人一個反作用力,因此人才會跳起來。
換個說法。
如果你用拳頭去錘牆,牆裂手疼。在這個過程中,你的手給了牆一個作用力,因此這個力量将牆錘裂了,但牆會反彈給你一個反作用力,你的手也會疼。
而力和質量之間是可以相互轉化的,也就是人跳起時給了電梯一個向下的作用力,會轉變為同等質量,那麼即便是人與電梯并沒有實際的接觸,但是在跳起的那一瞬間,力和質量之間的相互轉移會使電梯的總質量不會發生任何的變化。
但最近,菌菌看到一個資料,是關于整體質量改變的實驗,資料中的實驗是将無人機放在一個密閉的盒子中,以保證盒子和無人機之間的整體性,當無人機在上升的時候,會給精密秤一個向下的壓力,這個壓力的數值相當于是無人機的質量,因此無人機可以懸停在空中,而稱也沒有改變數值。
但是在這裡菌菌有個疑問,如果這個盒子足夠高,精密秤上的數值會不會有變化?
我們都知道,當無人機利用氣流向上飛的時候,事實上氣流也會随着高度的變化逐漸衰減,那麼當無人機飛到一定高度的時候,是不是給稱面的壓力就會變小,那麼數值也會有所改變的呢?
而接下來資料中的第二個實驗,便是将無人機放在開闊的空間中進行,剛起飛的時候,精密秤的數值是不變的,當到了一定高度之後,精密秤的示數便開始逐漸減小。
那麼這第二個實驗就驗證了菌菌的假設,如果在足夠大的密閉空間中,是完全可以達到改變整體質量的。但這也間接地說明,人如果在電梯裡起跳,是完全做不到改變電梯總質量的,首先電梯不可能有那麼大的空間,其次人跳不了那麼高。
那麼,為什麼乘坐電梯的時候不能亂跳,既然不會改變質量,是不是就不會影響到電梯的安全性呢?
電梯裡為何不能亂跳?
首先,菌菌要說,這大錯特錯。
因為質量不等于重量。當人在跳起的時候,電梯的确沒有質量改變,但是當人下落的一瞬間,是存在着動能和重力勢能之間的轉換的,也就是在落地的一瞬間,會給電梯帶來相當于人體重幾十倍的沖擊力。這個沖擊力的大小是與人的體重和跳起來的高度以及電梯所在的樓層高度有着密切的關系的。
如果是幾個成年人一同在電梯中跳躍,下落的沖擊力甚至可以達到人體重的幾十倍,這樣的沖擊力便很容易造成電梯下墜。
那麼倘若是小孩子在電梯裡跳躍,雖然沖擊力不足以造成下墜事故,但是現在的電梯,是有着很靈敏的感應系統的,當電梯突然發生了不明原因的加速度,會導緻緊急停運系統啟動,也就是說,這樣的跳躍極其容易引起電梯停止。
這個時候,電梯無法運行,而且電梯門也打不開,除了緊急救援以外,隻能在電梯裡默默地等着。因此在乘坐電梯的時候,萬萬不能上竄下跳。
在2020年5月,浙江新華,便傳出了一則兒童在電梯裡蹦跳導緻電梯停止運行的事故。據悉,當時男孩獨自乘坐電梯,在電梯内跳躍,甚至對電梯門暴力相向,受到了沖擊的電梯最終被他成功逼停。
而接下來沒有意識到事情的嚴重性的孩子,隻知道在電梯裡跺腳大叫,猛踹電梯,甚至是撒潑打滾。雖然最終被消防員救了出來,但這樣的行為會造成更為嚴重的後果,安全知識教育一定要做到位。
那麼圍繞着電梯,我們再做一個假設,當我們乘坐電梯的時候去稱體重,會發生什麼樣的變化呢?
首先我們要知道的是,體重秤的工作原理是通過測量台面所收到的壓力進行測量的。
也就是說,我們在稱量體重的時候,會給體重秤的台面一個壓力,同時台面會給我們一個同等數值的支持力,壓力與支持力是一對反作用力,而這個時候,台面便會将施給我們的支持力以數字的形式,出現在顯示屏或者是刻度上。
當電梯最初開始下降的時候我們來稱體重,人處于一個失重的在狀态,因此會失去一部分的重力,等同于人給稱面的壓力就會丢失一部分,那麼稱面反饋回來的支持力自然會變小,這個時候體重秤的示數便會變小。當電梯緩緩停下來的時候,稱面的數值也會漸漸地升高,直指與人的體重相同。
反之,當電梯開始上升的時候,首先是人給了稱面一個向下的壓力,同時稱面給了人一個向上的支持力,原本這兩個力量是平衡的。但是當電梯開始加速上升的時候,電梯又再次給了人一個向上的加速度,通過牛頓定律的演算,便會得到一個向上的力,因此稱面的數值就會變大了。而當電梯緩緩停下來的時候,稱面的數值也會随着加速度的變小也逐漸地降低,直至與體重相同。
因此,正常情況下,當人站在電梯中跳躍的時候,電梯的總質量是不會改變的,但是當電梯在上升或者是下降的過程中,由于加速度的影響,重力會有所改變。
對此,小夥伴們還有其他不同的看法嗎,或者是還有更多的延伸想法,都可以給菌菌留言喲。
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