English动手搭实验

角动量守恒Conservation of angular momentum

收拢手臂,转椅就越转越快。

L = Iω = 常量 I = I₀ + 2mr²大学物理
蓝色:哑铃,右侧为俯视图
t = 0.00 s
速度
当前角速度2.00rad/s
转动惯量4.06kg·m²
转动动能8.1J

角速度与时间

5.42.70.00.01.53.04.56.0ω (rad/s)t (s)

收臂阶段角速度升高,伸臂阶段回落;两段中角动量 L = Iω 始终不变。

想一想

收拢手臂后,转动动能是变大、变小还是不变?

模型条件忽略转轴摩擦 · 人体(不含哑铃)转动惯量 1.5 kg·m² · 伸臂半径 0.8 m

实验记录

调好参数后点“记录当前数据”。多记几组不同参数的数据,就能画出它们的关系并做直线拟合;暂停后在不同时刻记录,还可以研究读数随时间的变化。

怎么使用实验室

  1. 选择一个实验在左侧目录按学段或主题切换,也可以搜索概念。
  2. 改变一个参数拖动滑块,或输入范围内的数值。实验会从初始状态立即重新演示。
  3. 慢下来,仔细观察暂停画面、切换倍速,在 3D 模式中拖拽换个角度,结合读数与曲线理解变化。
  4. 验证你的猜想阅读原理和模型条件,回答“想一想”里的问题。