程式積木360合一 L1力學與結構 第四課 盪鞦韆

但是以物理的觀點來看,盪鞦韆的原理真的那麼簡單嗎?盪鞦韆的過程中到底「力學能」守恆還是不守恆呢?如果守恆,還能越盪越高嗎?如果要讓鞦韆越盪越高,顯然「力學能」需要增加,那增加的來源為何呢?我們將透過「作功」來釐清盪鞦韆的原理。

每年四月嘉義武當山玄天上帝廟會舉辦一年一度的鞦韆節,而今年的盪鞦韆比賽中,驚人的成績令人啞口無言,與公園遊樂場的盪鞦韆截然不同,這讓我們從小的疑問又再度響起,我們都抱著一個問題:究竟盪鞦韆是怎麼越來越高的,而盪鞦韆的技巧是否會影響的擺角的 ...

許多家長更是當了許久「人肉機械手」，卻苦惱著「盪鞦韆怎麼蕩？ 」這個問題。 事實上，盪鞦韆並非全憑蠻力，它是一場身體與物理定律的完美共舞。 本文將深入拆解盪鞦韆的技巧，從坐姿到站姿，揭示背後隱藏的科學原理。

本文從「功能原理」，先透過系統取定、力圖分析，再探討所有可能作功的力，以釐清盪鞦韆的奧秘。 本文探討的鞦韆，侷限於硬式鐵條，但人的姿勢則包含站姿與坐姿兩種。 首先，取定 [人+椅子]為系統，則重力、摩擦力、正向力三者皆不作功，而空氣阻力會作負功，唯一能夠作正功的力只有張力，為了使張力作正功，人擺盪時的姿勢變化也有玄機。 Understanding the conceptions and applications of physics principles can be obtained through e

我們在盪鞦韆時，如果人站在鞦韆上不動，盪鞦韆的運動類似於單擺的運動。當鞦韆從最低點盪到最高點的過程中，重力做負功，系統的動能轉化為系統的勢能，當鞦韆從最高點盪回到最低點時，系統的勢能又轉化為系統的動能，整個過程機械能守恆，鞦韆將做等幅擺動。如果要讓鞦韆越盪越高，就必須藉助外力，自己盪鞦韆，就沒辦法藉助外力了，系統也就無法從外界獲得能量。只有通過盪鞦韆的人自己與繩子的內力做功將自己的內能轉化為系統的機械能，而人的內力做功又只能靠人在鞦韆上站起或蹲下來實現。 在「newton.com.tw」查看更多資訊 •

本題以日常生活中常見的「盪鞦韆」為例，探討人在盪鞦韆過程中藉由改變自身姿勢（例如在最低點時快速站起）來提升鞦韆擺盪角度的物理原理。