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在四周密闭的火车中,如何知道车是否在运动

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:物理作业 时间:2024/10/04 11:44:20
在四周密闭的火车中,如何知道车是否在运动
如题,四周密闭是指无法看到窗外的景色,火车中非真空
你怎么知道运动中的火车上拿一个气球,气球会向后倾斜呢,显然不会倾斜的
呵呵,但是这个问题还是请从物理层面进行回答,我们忽略火车运动时的振动,哈哈
分而论之
假如火车做的变速运动,很容易判断出来,一楼的方法是行得通的!因为一旦是变速运动,就会存在加速度,气球的倾斜的程度会反映出加速度来!
a、若气球向后倾斜,那么火车具有向前的加速度,至于火车的速度方向向哪个方向无法判断
b、若气球向前倾斜,那么火车具有向后的加速度,至于火车的速度方向向哪个方向无法判断
c、若气球向左倾斜,那么火车具有向右的加速度,那么火车做曲线运动,该曲线的曲率半径对应的圆的圆心位于火车的右方,至于火车的速度方向向哪个方向无法判断
d、若气球向右倾斜,那么火车具有向左的加速度,那么火车做曲线运动,该曲线的曲率半径对应的圆的圆心位于火车的左方,至于火车的速度方向向哪个方向无法判断
e、若气球对绳的拉力增大,那么火车下坡
f、若气球对绳的拉力减小,那么火车上坡
假如火车做的匀速直线运动,根据牛顿定律,匀速直线运动与静止状态是等效的,加之火车四周封闭,楼主题意暗含火车在运动过程中无颠簸,发动机静音,铁轨平直,通过观察火车内部的物体,是无法判断是否在运动的!
此种状态下,从理论的角度上讲,能行得通的办法之一是测量火车的玻璃(此玻璃不透明,或者是其它的隔离物)的形变,根据流体力学,流动的气体和静止的气体之间存在压力差!也就是窗外空气相对于火车的玻璃是流动的,而窗内的空气相对于玻璃是静止的,它们会在玻璃两侧产生压力差,会对安装玻璃的窗框产生水平方向的弹力,玻璃会发生微小形变.可通过测量此弹力来确定火车运动与否!