人在圓盤上走角動量守恒的條件是:
1. 人和圓盤之間的相互作用力在人和圓盤的接觸點上,滿足角動量守恒定律。
2. 人和圓盤之間的相互作用力是瞬時存在的,并且大小相等,方向相反。
3. 人和圓盤之間的相互作用力可以忽略不計,因為人和圓盤之間的相對運動速度非常小,所以可以認為人和圓盤之間的相互作用力是恒定的。
因此,當人和圓盤之間的相互作用力恒定時,人在圓盤上走角動量守恒的條件就滿足了。此時,人和圓盤之間的角動量守恒定律可以表示為:
Mv + Nω = 0
其中,M是人對圓盤的壓力,v是人相對于圓盤的速度,ω是圓盤相對于地面轉動的角速度。這個方程表明,人的角動量與圓盤的角動量之和為零,即人和圓盤之間的角動量是守恒的。
假設有一個半徑為R的圓盤,人在圓盤上以一定的速度行走。為了簡化問題,我們假設人的行走速度為v,圓盤的旋轉速度為ω(以弧度/秒為單位)。人的質量為m,圓盤的質量為M。
在這個情況下,人相對于圓盤的角動量(即角速度乘以質點到轉軸的距離)是mvR,而圓盤相對于地面的角動量是MRω。角動量是守恒的,這意味著角動量的總和在人和圓盤之間保持不變。
現在,假設一個人在圓盤上走動時,不小心跌倒了,他跌倒的方向與圓盤的旋轉方向相反。在這個情況下,人相對于圓盤的角動量會減少,因為他的部分角動量現在被轉化為旋轉圓盤的扭矩。
為了保持角動量守恒,圓盤的旋轉速度必須增加。這可以通過增加圓盤的角速度來實現,因為角速度乘以半徑等于角動量。
所以,這是一個簡單的例子,說明了人在圓盤上走動時角動量是如何守恒的。當有人跌倒并改變他的角動量時,圓盤必須相應地改變它的角動量以保持總角動量的不變。
請注意,這個例子是為了說明概念而簡化的。在實際情況下,需要考慮更多的因素,如摩擦力、人的重心位置、圓盤的摩擦特性等等。