1 引言 近日,笔者利用医用体重秤探究了学生在蹲下和起立过程中的超重失重现象,利用手机拍摄体重秤指针的变化视频,逐帧获取体重秤示数,绘制体重秤读数的时间关系图像,用于超重和失重问题的分析,取得了不错的效果。 但是,网友的留言让这个探究实验得到了大大的拓展。 实验视频 表盘读数视频 2 公众号“豫见物理”前期推送 3 网友的研究与建议 文章推送后,引发网友广泛热议。其中一位上海热心网友对推文中的体重秤读数时间关系图像在几何画板软件内进行了测量,发现61kg上面的面积与61kg下面的面积基本相等,可以用来验证动量定理。 上海网友分析图 这位网友给笔者留言,建议在电子表格中分别计算下蹲阶段和起立阶段的支持力冲量,再与重力冲量相比较,如果两者非常接近,就能验证动量定理。 4 实验拓展 在网友的建议下,笔者分别对下蹲过程中、起立过程中的支持力冲量和重力冲量进行精确计算,得到如下数据: 下蹲阶段 支持力冲量:1309.61牛秒 重力冲量:1315.16牛秒 相对误差:-0.422% 起立阶段 支持力冲量:1097.27牛秒 重力冲量:1095.97牛秒 相对误差:-0.417% 下蹲起立全过程 支持力冲量:2401.00牛秒 重力冲量:2411.13牛秒 相对误差:-0.420% 5 实验结论 在下蹲过程、站立过程和全过程对支持力冲量和重力冲量分别进行测量和比对,发现支持力冲量和重力冲量都非常接近,相对误差分别为-0.422%、-0.417%和-0.420%。 经过上述计算和比对,非常巧妙地验证了下蹲过程、站立过程和全过程都是遵循动量定理的。 6 感言 如此这般,还是那套实验设备,还是那个实验步骤,还是那段实验视频,还是那组实验数据,经过网友留言互动、思维碰撞、智慧交锋、萃取灵感,把探究实验进一步拓展,十分巧妙地验证了动量定理的正确性。 这就是网友匿名互动交流的重要价值。 |
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