人坐在火車上會被火車帶著跑,但是人跳起來騰空的話,落下來還是在原地嗎?這是什麼原理?

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這是慣性原理:一個不受任何外力作用的物體,將保持靜止或勻速直線運動,直到有力來改變它的運動狀態為止。

所以這個問題的答案就很簡單了,如果火車正在勻速前進,那麼在火車上的人看來,他就會落回原地,因為在水平方向上沒有任何外力來改變他的運動狀態。

如果火車正在加速,由於他跳起來後不再有外力作用,而火車在牽引力作用下加速,他將落在稍後一點的地方。而他坐著不動的話,就會有一種推背感,這是因為椅背必須對他產生作用力,才能讓他抗拒運動狀態被改變,固定在原地。

而火車正在減速的話,他將落在稍前一點的地方,同樣是因為他不再受力,而火車卻在制動的摩擦力作用下減速。就像急剎車時你會往前衝一樣,火車想讓你停下,慣性卻鼓勵你,小夥子,衝,繼續衝,勇敢地往前衝!然後你就可能以頭搶地,徒呼痛耳。

如果前面鐵路橋斷了,火車正自由落體,你剛好在做實驗跳起來的話,嗯,你可能會以為自己很幸運,正在反重力可以減少自己落地後受到的傷害了,然而事實上不是這樣。你的慣性會讓你在水平方向一如既往地維持原有狀態,而垂直方向重力卻開始接管你的整個世界,並讓你不斷加速,直到砰的一聲,地板被地球強行阻停,而你被地板強行阻停,當然你還是會落回原地。

而如果火車正在衝向天空,你正好跳起來的話……好了,自己去思考吧。

慣性:物體抗拒其運動狀態被改變的性質。物體質量越大,慣性也越大。


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這個問題很簡單,不論壞在啥車上,車子在移動,你也隨著車子移動位置了,再說你跳起來了,你沒向四週移動,你當然落下來還在原來的位置上沒動,你的意思是你跳起來離開地球了,地球在自轉,你落下來應該挪個位置,其實你雖然跳起來了,認為離開地球了,但是你並沒離開地球,因為地轉空氣也隨著地球轉,你當然也隨著地球轉,因此你還在原位置沒動,要知道地球和空氣是一體的,地球轉空氣都轉。


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牛頓第一定律:一切物體在沒有受到外力作用的時候,總保持勻速直線運動狀態或靜止狀態。也被稱為慣性定律。

火車開始運動後,人坐在火車上,以火車為對照物,人是靜止的,所以這時人跳一下,因為慣性的存在,落下來還是在火車上原來起跳的那個位置。

以火車外的風景為參照為參照物,人是運動的。慣性很好理解,如果在運動的火車上人跳起的瞬間,火車也突然停止,人在落下時,就不會落在原地,而是會延著火車運動的方向繼續運動。

所以我們坐汽車都要拴安全帶,以免突然剎車時,以免因慣性使人撞在擋風玻璃上或前排靠背上。


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什麼原理

這是運動的相對性以及慣性原理


簡單解釋一下

理論上,對於一輛勻速勻速直線運動的火車,如果人是在密閉的火車上跳躍的話,還是會落回原地。實際上存在一定的偏差,但影響可以忽略不計。但是如果不是全封閉的車廂,受空氣阻力影響,並不會落回原地。

人坐車時,當車輛加速時人會向後傾,這就是慣性。慣性是物體保持運動狀態不變的能力。人跳起來雖然身體一瞬間離開了火車,但仍然具有向前的動力。

再來說一說運動的相對性。地球在繞太陽高速運動,如果以太陽為參照物,人也在繞太陽高速運動。由此可見,對物體運動狀態的描述,所選參照物不同其結果也會不同。通常描述地球上物體的運動狀態都是以地面為參考系。

同理,火車雖然相對於地面在高速運動,但人相對於火車卻是靜止的,也就是說人體與火車相對於地面具有相同的速度。

還有與此類似的想法,氣球不動,依靠地球自轉繞地球旅遊,可能嗎?



科學探索菌


這個問題其實就是運動,不同參考系下觀察者看到的運動軌跡。

1、火車上的人

人在車內,人與車的速度是保持一致的。如下圖,車子與葫蘆娃都已速度v向左運動。在車子剛剛啟動階段,兩者的速度為零。對於車子:發動機提供動力,地面摩擦力提供向前的力。對於葫蘆娃:腳底的摩擦力提供向前的力。當車子勻速後,葫蘆娃水平方向就平衡了。

這就是人坐車被車帶動的原因。

2、火車上的人跳起來

我們再來看下,如果勻速行駛的車子,葫蘆娃跳了起來,落下後會出現在哪?這種情況下,有兩個參考系。

2.1)對於車上的其他人來說

車上的其他人,看到葫蘆娃跳起後,又落回了原地。這是因為:在水平方向,力是平衡的。沒有水平力的作用,就不會改變水平方向的運動狀態。因此,看到的是黃色的軌跡。

2.2)對於地面上的人來說

地面上的人,車子和葫蘆娃都在向左形式,存在著一個初速度。葫蘆娃跳了起來,在水平方向仍然是平衡狀態,那麼就必須依然保持這個水平速度不變。因此,葫蘆娃向左運動了vt的距離。同時,葫蘆娃挑起,在垂直方向上也發生了變化。兩者結合就是拋物線軌跡。因此,地面上看到葫蘆娃是綠色的軌跡。

3、總結

我想我已經回答完你的問題了。“原地”這個概念也是根據不同參考系決定的。對於車子裡的人來說,葫蘆娃向上跳起,必定落於原地。但是對於地面上的人來說,葫蘆娃隨車子已經向左運動了一段距離了。


力學Nerd王小胖



這是相對性原理,是宇宙的幾個基本原理之一。早在十七世紀的伽利略就已經發現了這個原理,在河中勻速直線運動的一條船上,從船上桅杆頂自由下落的石子最終會落到桅杆底部,而沒有落到船運動的反方向。在船上的觀察者看來,石子從桅杆頂到底部的運動是自由落體,石子的運動軌跡是豎直的。而在河岸上的觀察者看來,石子在作平拋運動,石子的軌跡是一個弧線。這就是不同的慣性系對同一事件的不同觀察結果。但如果把船封閉起來,船上的觀察者是無法判斷船是在運動還是靜止。河岸和運動的船兩個慣性系是平權的,兩個慣性系的物理規律的表達形式是相同的。這就是伽利略相對性原理,又稱為力學相對性原理。後來愛因斯坦分兩次把這個原理推廣到非慣性系,即狹義相對論的狹義相對性原理和廣義相對論的廣義相對性原理。今天題主這個問題用伽利略相對性原理就足夠了。


同理是船改為了火車,石子改為了騰空而起的人的下落。根據相對性原理,在運動的火車裡人的起跳落地的物理現象與在地面上的起跳落地是完全一樣的。描述這一現象的物理定律的數學表達式是一樣的。即在地面起跳落在原地,那在火車上起跳也落回原火車地板,與在地面跳落的感覺是一樣的,都是豎直上拋運動。在火車裡根本無法判斷火車是在運動還是在靜止。咱們一點也不需要作力學分析和計算,輕鬆解決這一問題。好了,最後就這麼說吧:如果認為人跳起來會落向火車運動的反方向,那麼人向火車外跳就應該是相對地面靜止的、很輕鬆的下車,而不應該是這樣了:


實際上相對性原理和慣性原理是相通的。慣性原理是牛頓力學的基石,堪稱第一原理。它是對物質不停地在時空中運動的體現,是對物質存在形式的體現。正因為物體有慣性,它才會與慣性參考系緊密相聯,跟隨參考系(比如運動的火車)的運動而運動。


物原愛牛毛1


這個問題和在地球上起跳,仍然落在原地,是一個道理。不妨以站在赤道上的人來說事,站在赤道上的每一個人,都與赤道有相同的線速度,當他跳起來時,仍然上地球有相同的速度。並且,在落地之前,始終保持著這個速度。因為牛頓說過,如果物體不受力,就會保持著原來的運動狀態(均直運動)。在跳起來並落地這段時間內,人體在水平方向上沒有力的變化。但在垂直方向上受重力影響,所以,他先是升起,然後落下。重點是,他做垂直運動的過程,一點也不影響他做水平運動的過程。

在汽車上起跳不落在原地的條件是汽車突然加速或減速。道理很簡單,就不展開說了。


手機用戶60253620155


這個問題我們要想做一個假定,我們只分析一個宏觀低速狀態下的情況,

在這個尺度裡面,我們使用牛頓定律就完全夠用了,還不需要用上相對論什麼的。

但這問題也可以很複雜,首先如果是火車在勻速運動,你跳了起來,他還是勻速,那沒問題,你肯定落回原地,這是我們初中學過的慣性。

那如果你跳起來的一瞬間,火車加速了呢?你就會落到後面去。發現麼?其實你原來的就是火車的速度,是火車把你加到了那個速度,但火車一旦變速,你又不和火車發生相互作用,你還是會落到不同的位置。通過這也可以理解為什麼汽車突然剎車,我們會往前傾,這是我們自身慣性導致的。


不過,我想接下來,還會有人去問慣性到底是什麼?其實我很怕別人這麼問,因為目前我們對於慣性的定義就是物體自身的一種屬性,它有質量來體現,那你繼續問下去,其實已經脫離了物理學的探討,我也無法給你回答,因為物理學只研究可測量的東西。但對於慣性更深層次的探討其實已經脫離了這個邊界。


鍾銘聊科學


這是常識,相信做過火車的都應該有這種經歷,當然我們不用刻意去跳就知道會落在原地。不過有一個重要的前提,那就是火車必須勻速行駛,如果加速或者減速,肯定不會落在原地!

落在原地的原因很簡單,因為慣性,人雖然跳起來了,但仍具有向前運動的慣性,理論上向前運動的速度和火車速度是一樣的,所以跳起來之後會仍會落到原地!

事實上,在初中物理時我們就學過這種原理,即使沒有學過在現實生活中也應該體驗過。我們每天生活在地球上都在體驗這種慣性的影響!

我們的地球一直在運動著,地球就相當於一輛“超級火車”,無論我們在地面上如何向上跳躍,最終還是會落在原地。有些人總是幻想著如果能一直騰空距離地面100米,是不是12小時後就能到達地球另一面了?這種思維方式就是典型的想當然!

當然,如果我現在火車外看你在火車上跳躍,我不會感覺到你覺在原地,而是飛速向前跑,這是因為參照物的選擇不同,我是以地面為參照物,所以感覺你在飛奔,而你感覺落在原地是以火車為參照物!參照物的選擇不同結果當然就不同!


宇宙探索


這個問題是一個初中的物理問題,說實話,問大人好像真的是忘記了。慣性定律,物體保持靜止狀態或勻速直線運動狀態的性質,稱為慣性。!這個你就懂了吧!

大家應該都做過公交車,一般情況下,公交車為了躲讓車輛的時候會踩剎車,這個時候我們在車上的人就會因為慣性的原因向前傾。反之,當車快速啟動的時候,我們因為初速度是靜止的,為了達到和車一樣的加速度,我們的身體會向後傾,有車的人,那種推背感也是因為慣性的原理!

在來說題主的問題,因為人和火車都是勻速,所以你只是簡單的跳一下的話因為引力的關係你還是保持和火車同樣的速度,除非有這樣一種假設,在你已經跳起來的瞬間,火車的速度突然提升了兩倍,那你可能就hh了,因為你沒有加速度的動能!



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