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五月二十日下午,花都中学历史竞赛队前往北都,住进了赛场南山学校附近的宾馆。
后天,就将在南山学校进行复兴杯州立历史联赛。
明天是集体去赛场踩点,所以晚上算是赛前唯一的放松空闲时间。王领队给了队员两个小时的自由活动时段。晚饭一结束,所有的队员便一哄而散。
余成彦打算去南山学校转转,毕竟它是将来要报考的四所高中之一。
周五晚上的南山学校,已经提早让学生离了校,所以人并不是很多。
余成彦沿着步行道走了一段就见前边有个小花园,同时还传来锁链不堪重负的吱嘎声。
他仰头一看,一个头戴墨镜,身型高大的正装成年男子正在荡秋千。
似乎有些尴尬。
虽然他理解童心未泯,但是仍觉得画美不看。
正想离开,不要打扰成年人难得的童年时光时,却通过花草的缝隙看到一个七八岁的男孩就坐在千秋旁。矢车菊蓝的瞳孔正专注地看着秋千。
这不是之前图书馆遇上的小神童左谦舟吗?一个月后,还将是他的雇主。
想到这,应该过去打个招呼,看看他需不需要帮忙。他看起来似乎挺想荡秋千。
“嘿!又见面了。想玩吗?”他轻轻走过去,坐在了左谦舟旁边的石凳上。
左谦舟转头看了他一眼,又看回秋千,“我不觉得跟着单摆上下运动,然后产生内啡肽,多巴胺是件有趣的事情。”
“好吧,我以为你看着它是因为想玩。”
“迪克,下一轮摆高一点。”男孩朝着秋千上的男人命令道,又转头解释:“我只是对秋千的运动模型及其相关的一些操作有点兴趣。”
余成彦看着那个高大的男人在秋千上折腾却越荡越低,忍不住指点:“你在秋千的最高点时,就下蹲,到了最低点,就站起来。”
那男人听了后,按照他说的做,果然不借助外力就越荡越高。
“唔,重心改变了,所以做功让他越荡越高。”左谦舟若有所思,“那是不是,如果荡起的高度足够,就能自己超过轴心高度,绕上一周了。”
余成彦先是一愣,然后有了点兴趣:“我们可以计算一下。”
然后投射出白板开始画受力分析。
将人看成单摆上的质点做单摆运动,就将这个情景化为锁链拉力F,上升角度θ和初始动能E的关系。
根据能量守恒定律可知
F+mgcos(π-θ)=mv2R
那么假设腾空后不再加速,那么速率的改变由重力决定。所以得到了
F=3mgcosθ+2ER-2mg
由余弦函数的性质可知,人在上升过程中,锁链拉力减小,在最高处最小。
当角度θ大到一定程度,力F可减少到零,锁链也会变得松弛。
所以锁链不松弛的条件只能是F(π=θ)≥0
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