花样滑冰时为什么能转得那样快

每当溜冰者的手在空中高速旋转时，已经上初中的小明就感到困惑，“这个溜冰者怎么突然转得这么快，他的动能是从哪里来的？”小明认真的思考精神值得每个人向他学习。

仅仅有初中的知识来解释这种现象是不够的。对于和小明有同样疑问的学生，请记住这个现象，并在更高的知识水平上讨论它。我们在这里只从一个简单的角度来解释它:

我们在初中只谈论动能和势能。事实上，动能包括平移动能和旋转动能。初中提到的动能实际上是平移动能，它与物体的质量和速度有关，而旋转动能与物体的转动惯量和转动速度有关。惯性矩也与旋转物体的质量和形状有关。物体的质量分布越靠近旋转轴，惯性矩越小。当一个溜冰者开始旋转时，他的手臂水平伸展，两臂的质量远离轴线，而当他高速旋转时，他的手臂被举过头顶，两臂的质量非常接近轴线，也就是说，溜冰者的惯性矩由大变小，他的旋转动能不变，所以旋转速度由小变大，这就是为什么溜冰者突然旋转得更快。这也是为什么芭蕾舞者突然转得更快。