初中物理课外阅读

跳伞运动员在匀速下降过程中机械能守恒吗?

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有人说:“跳伞运动员在空中张开伞以后匀速下降,此时运动员和伞受到重力和空气阻力两个平衡力作用,所以体系机械能守恒”。按这种理解,机械能守恒的条件是物体所受的合外力为零。其实这是一种误解,我们可从两方面来谈这个问题。首先,运动员在匀速下降过程中,体系的重力势能是逐渐减小的,而动能是不变的,故体系的机械能逐渐减少,不守恒;其次,运动员在下降过程中,受到空气阻力的作用,空气阻力是非保守力(耗散力),非保守力做功,体系的机械能是不守恒的。由于保守力做负功(阻力与位移方向相反),使得体系的机械能减少。
  体系机械能守恒的条件是:在运动过程中只有保守力做功,非保守力不做功。我们所讨论的这一问题不满足机械能守恒的条件。
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