矩道科技3D/VR物理实验室
让一个小球和一大球做自由落体,掉落后反弹的高度哪个高呢?是不是突然有点懵了?物体反弹就是动能和势能的转换,生活经验告诉我们,球多次跟地面接触反弹后,反弹的高度会越来越低,直至静止。
在我们物理学中,对于球体落地反弹的说法是:重力势能转化为动能;动能转化为弹性势能;弹性势能转化为动能;动能转化为重力势能,如此反复……那么问题来了,为什么球会越来越低呢?因为在各种能量转换的时候会有损失,哪个力呢?我们试试拿个锤子用力捶地面,你摸摸地面是不是会发热?这个过程中,我们的动能损失了一部分转化成了热能,每次反弹少一点,最终小球变成静止!
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那我们有什么办法让球不损失动能呢?这相当于考虑让球在反弹的时候不损失动能,那么我们可以试试把小球放在大球上面,然后让它们做自由落体,当大球落地时,发生形变,被压缩,当大球从压缩状态释放时,它不但会传递小球一个向上的力,还会将一部分能量转移到小球上,就这样借小球就像开了卦一样,一飞冲天!
这就是著名的实验“伽利略大炮”,这不由让人联想到了当超新星死亡爆发后,能量借由冲击波传递,从核心穿越星体,再到达密度较小的气体壳层,从而加快它们向外散发的速度……