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物体做垂直落体运动,回弹的高度有可能超过初始的高度吗?

 科学聊天室

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如果物体的初始速度为0,那么其做垂直落体运动的回弹高度不可能超过初始高度。一方面,物体运动遵循能量守恒原理。物体在做不受外力干扰的垂直落体运动时,其动能(恒为正)和势能之和守恒。相同高度处,势能相等。回弹的高度不可能超出初始高度,因为这样意味着整体势能的升高,能量将不守恒。另一方面,物体做垂直落体运动时存在能量损耗。在物体下落和上升过程中,空气阻力会消耗一部分能量;在物体与地面碰撞时,一部分能量会以声音和热量的形式散失。运动过程的能量损耗导致物体动能和势能之和减少,最终无法回弹到初始高度。

现实生活中,有时候可能误以为一些过程违背了这一运动规律。比如说,篮球运动员手中的篮球,似乎总是能够回弹到原有高度,甚至超过初始高度。这是因为,篮球运动员在拍篮球时,初始过程就会给篮球一个力,这个力对篮球做功,使得篮球向下运动时具有一个初速度。这个初速度让篮球的势能和动能之和超过初始高度处的势能。于是乎,最终的回弹高度就有可能超过其初始高度。由这个例子推广,如果真出现了违背这一运动规律的现象,那么我们可以从外界或物体内部是否引入能量(如爆炸、弹性释放)的角度进行解释。

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回复科学聊天室:从能量守恒来看如果没有初速度,自由下落,由于空气摩擦等因素,机械能有损失,反弹高度小于起始高度.但是如果起始有一个速度,反弹高度就可以大于起始高度了
回复科学聊天室:一方面,物体运动遵循能量守恒原理。物体在做不受外力干扰的垂直落体运动时,其动能(恒为正)和势能之和守恒。相同高度处,势能相等。回弹的高度不可能超出初始高度,因为这样意味着整体势能的升高,能量将不守恒。

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