老师:哎同学同学,打扰你一下。
同学:怎么了?
老师:我看你在这玩得很开心,你是不是很喜欢我们这件展品?
同学:对呀,转起来像飞一样。
老师:那你在转的过程中有什么感受吗?
同学:就是有点晕。
老师:那你还有其他感觉吗?
同学:其他感觉?没有吧。
老师:那你现在先让自己转起来,同时把你面前的这两个蓝色配重物向里拉你在感受下。
同学:好吧。
老师:有什么感觉吗?同学。
同学:速度好像变快了。
老师:变快了是吧,那你在同时向外推你在感受下。
同学:咦,速度变慢了。
同学:为什么我一会儿快,一会儿慢呢?
老师:那既然来了咱们陕西科技馆就让老师给你科普一下吧。
同学:好。
老师:跟着镜头我们先看下这件展品的名称—角动量守恒。我们可以看到在圆形围栏中有一把椅子固定在圆形底盘上,在横杆两端配有可移动的两个大小质量完全相同的蓝色配重物,移动配重物就会有旋转速度快慢的变化,这是为什么呢?
科普时间:(一段文字:角动量守恒定律反映不受外力作用或所受诸外力对某定点的合力矩始终等于零的质点和质点系围绕该点运动的普遍规律。文字很无聊,老师用公式说明一下你们就懂了。)
公式:L=J*W (L:角动量 J:转动惯量 W:角速度)
在系统合外力矩为零时,角动量守恒,所以可将J*W的数值看成一个固定不变的常量。当J变大时W会变小(即速度慢),当J变小时W会变大(即速度快)。
老师:结合展品,该展品场景中合外力矩为零。当把配重物同时向里拉,此时质量分布集中在轴心位置,这时转动惯量小角速度大,旋转速度就快了;反之当配重物远离轴心时,质量分布离转轴越远,转动惯量越大,角速度小,旋转速度变慢。
老师:今天的知识点大家都学会了吗?关于角动量守恒在我们生活中的应用也非常多,比如:(播放花样滑冰视频)。
揭秘:花样滑冰运动员旋转时伸开双臂转速下降,抱住双臂,转速变大。
The End!
展品原理:
角动量守恒定律反映不受外力作用或所受诸外力对某定点的合力矩始终等于零的质点和质点系围绕该点运动的普遍规律。公式:L=J*W (L:角动量 J:转动惯量 W:角速度)在系统合外力矩为零时,角动量守恒,所以可将J*W的数值看成一个固定不变的常量。当J变大时W会变小(即速度慢),当J变小时W会变大(即速度快)。结合展品,该展品场景中合外力矩为零。当把配重物同时向里拉,此时质量分布集中在轴心位置,这时转动惯量小角速度大,旋转速度就快了;反之当配重物远离轴心时,质量分布离转轴越远,转动惯量越大,角速度小,旋转速度变慢。