石头哥在电影中抛小孩的物理模型是否符合现实中的动量守恒定律？

问题描述

精选答案

电影里石头哥抛小孩的场景，真的符合现实中的动量守恒定律吗？

动量守恒定律原理

动量守恒定律是指一个系统不受外力或所受外力之和为零，这个系统的总动量保持不变。公式可表示为$m_1v_1+m_2v_2=m_1v_1'+m_2v_2'$，其中$m_1$、$m_2$为两物体质量，$v_1$、$v_2$为初始速度，$v_1'$、$v_2'$为末速度。在石头哥抛小孩场景中，可将石头哥和小孩看作一个系统。

现实情况分析

• 考虑摩擦力：现实中石头哥抛小孩时，他与地面之间存在摩擦力。如果石头哥站在水平地面上，在抛小孩的瞬间，地面会给他一个摩擦力，这个外力会影响系统的总动量，使系统总动量不守恒。
• 空气阻力影响：小孩在被抛出过程中，会受到空气阻力的作用。空气阻力是一个外力，它会改变小孩的运动状态，从而影响系统的总动量。

电影中情况

• 理想化场景：电影为了达到某种艺术效果，可能会忽略摩擦力、空气阻力等因素，营造出一个理想化的环境。在这个环境中，石头哥和小孩组成的系统可以近似看作不受外力，那么此时抛小孩的物理模型就符合动量守恒定律。
• 与现实差异：但在现实世界中，由于存在各种外力，石头哥抛小孩的物理模型很难严格符合动量守恒定律。

综上所述，电影里石头哥抛小孩的场景若按照理想化模型可以符合动量守恒定律，但在现实中，因各种外力的存在，通常不符合动量守恒定律。