人在圆盘上走角动量守恒的条件是:
1. 人和圆盘之间的相互作用力在人和圆盘的接触点上,满足角动量守恒定律。
2. 人和圆盘之间的相互作用力是瞬时存在的,并且大小相等,方向相反。
3. 人和圆盘之间的相互作用力可以忽略不计,因为人和圆盘之间的相对运动速度非常小,所以可以认为人和圆盘之间的相互作用力是恒定的。
因此,当人和圆盘之间的相互作用力恒定时,人在圆盘上走角动量守恒的条件就满足了。此时,人和圆盘之间的角动量守恒定律可以表示为:
Mv + Nω = 0
其中,M是人对圆盘的压力,v是人相对于圆盘的速度,ω是圆盘相对于地面转动的角速度。这个方程表明,人的角动量与圆盘的角动量之和为零,即人和圆盘之间的角动量是守恒的。
假设有一个半径为R的圆盘,人在圆盘上以一定的速度行走。为了简化问题,我们假设人的行走速度为v,圆盘的旋转速度为ω(以弧度/秒为单位)。人的质量为m,圆盘的质量为M。
在这个情况下,人相对于圆盘的角动量(即角速度乘以质点到转轴的距离)是mvR,而圆盘相对于地面的角动量是MRω。角动量是守恒的,这意味着角动量的总和在人和圆盘之间保持不变。
现在,假设一个人在圆盘上走动时,不小心跌倒了,他跌倒的方向与圆盘的旋转方向相反。在这个情况下,人相对于圆盘的角动量会减少,因为他的部分角动量现在被转化为旋转圆盘的扭矩。
为了保持角动量守恒,圆盘的旋转速度必须增加。这可以通过增加圆盘的角速度来实现,因为角速度乘以半径等于角动量。
所以,这是一个简单的例子,说明了人在圆盘上走动时角动量是如何守恒的。当有人跌倒并改变他的角动量时,圆盘必须相应地改变它的角动量以保持总角动量的不变。
请注意,这个例子是为了说明概念而简化的。在实际情况下,需要考虑更多的因素,如摩擦力、人的重心位置、圆盘的摩擦特性等等。