荡秋千

荡秋千的起源，可追溯到几十万年前的上古时代。那时，我们的祖先为了谋生，不得不上树采摘野果或猎取野兽。在攀缘和奔跑中，他们往往抓住粗壮的蔓生植物，依靠藤条的摇荡摆动，上树或跨越沟涧，这是秋千最原始的雏形。至于后来绳索悬挂于木架、下拴踏板的秋千，春秋时期在我国北方就有了。《艺文类聚》中就有“北方山戎，寒食日用秋千为戏”的记载。当时拴秋千的绳索为结实起见，通常多以兽皮制成，故秋千两字繁写“鞦韆”，均以“革”字为偏旁。

秋千比赛规定，只限女子参加，分设单人、双人和团体赛，项目分高度比赛和触铃比赛。高度比赛以在规定的试荡次数内荡达的最高点来计算成绩，触铃比赛是以在规定的高度上和时间内运动员触铃的次数来计算成绩。比赛场地为20x8米的长方形平坦地面，秋千架高12米，起荡台高1.3米。在高度比赛中，选手均有6次试荡机会，而在触铃比赛中则只限1次。秋千运动不仅是一项精彩的竞赛运动，更能够锻炼人的意志，培养勇敢精神。同时，它对人体生理机能的健康发展也是十分有益的。

哈尼族

春节前几天，

“胡悠”

“胡悠”，也叫木驴。其做法是：主杆上端有个铁轴，轴头顶在横梁的正中间。横梁两头各吊一个小铁千。人或站或坐在两头的秋千上，边悠荡边转圈。

“过梁悠”

“过梁悠”这是一种比较复杂的秋干。在牢固的木架上架一个方形大木轮，轮子四角各吊一副小秋千，四个人坐在踏板上，由其他人摇动摇盘，使大木轮转起来。秋千上的人随着大木轮子的转动，或高或低，自在悠荡，煞是惬意。

“板不煞”

“板不煞”。板不煞就是“摔不死”。搭法是：在秋千架的横梁上穿一个辘轳头，上面绕一条粗绳（只绕一遭），两头垂下，其中一个绳头上固定一根脚踏棍。开始耍时，两只脚踏在踏脚棍上。两腿夹绳，两手紧拽另一个绳头，使绳子这头往下转，那头带着人往上升。秋千横梁上头的半圆形荆条吊着花生、糖果、香烟、酒等赏品。谁能升到上头，牢稳地固定在辘轳头上，再伸手向上去摸赏品，谁就是好样的。摸着哪一种奖品，就奖给这个人。一般人往往上不去就摔下来，或者上去了没把紧辘轳头，又滑溜下来或摔下来，故名“板不煞”。由于秋千架下垫着松软的沙土或柴草，不会出危险，又称“摔不死”。

用受迫振动时发生共振的条件去解释荡秋千的过程显然是不合理的。但是还有人会提出下面的问题：人和秋千是一个系统，人荡秋千的力应是内力，而系统的内力不能改变质心的运动状态，人为什么能把秋千荡高?这个问题本身把质心运动定律，质点系的动量定理和质点系的功能原理三方面从不同角度描述质点系运动的力学规律搅在了一起，很容易使人误入迷津，陷于困境。其实只要搞清楚上述三个规律的区别与联系，问题就会迎刃而解。功能原理告诉我们：质点系机械能的增量等于外力所做的功与非保守内力的功的代数和。荡秋千时外力虽然不做功，但人体变形时非保守内力做功。只要一次摆动中非保守内力做正功，系统的机制能必定增加。而质心运动定律和质点系统动量定理表明，质心加速度的产生以及质点系总动量的变化一定要求系统所受的合外力不为0,内力不能改变系统质心的运动状态。我们知道，任何一个力学过程，必须经历一段时间，只要合外力不为0,必定产生外力的冲量。但此过程中外力并不一定做功。荡秋千时系统机构能的增加来自人体变形时非保守内力所做的功，而系统质心运动状态的改变则是由于外力的冲量即悬点处约束反力的冲量所导致的。

可见，质点系机械能的改变，并不一定需要外力做功，非保守内力做功也能改变系统的机械能。而质点系质心运动状态的改变必须借助外力，但外力不一定要做功，只要有一定的冲量即可。比如，汽车启动，其动能增加源于发动机中燃油燃烧，气体膨胀，推动活塞，驱动车辆……总之，要靠燃油燃烧，非保守内力做功，化学能转化为机构能。而汽车加速度的产生却有赖于驱动轮与地面之间的静摩擦力。而静摩擦力并不作功，这是人所共知的事实。

功是描述力对空间累积作用的物理量，冲量是描述力对时间累积作用的物理量。只要深刻理解这两个物理量及其作用效果的区别与联系，在分析实际问题时就不会产生一些模糊不清的想法。

人在荡秋千，越荡越高，说明机械能是不守恒的而且是不断的增加。那么这个机械能的增量是来自何处的呢？

我们在荡秋千时，如果人站在秋千上不动，荡秋千的运动类似于单摆的运动。当秋千从最低点荡到最高点的过程中，重力做负功，系统的动能转化为系统的势能，当秋千从最高点荡回到最低点时，系统的势能又转化为系统的动能，整个过程机械能守恒，秋千将做等幅摆动。如果要让秋千越荡越高，就必须借助外力，自己荡秋千，就没办法借助外力了，系统也就无法从外界获得能量。只有通过荡秋千的人自己与绳子的内力做功将自己的内能转化为系统的机械能，而人的内力做功又只能靠人在秋千上站起或蹲下来实现。但当人荡到平衡位置时，双手用力拉绳，则绳以相同大小的反作用力拉人。此力克服人的重力做功使人突然起立，人在此时重心将上移。系统的重力势能增加。此时切向速度未变即动能未变，系统的机械能增加。当秋千从最低点荡到最高点的过程中慢慢下蹲，则在此过程中，重力不再做负功了，而近乎不做功，甚至还可以做正功。当人升至最高点时在迅速站起。使重力势能增大。当秋千由最高点荡回到最低点时慢慢下蹲，使其重心下降，此时重心的位置下降，此过程重力仍然做正功。则在一个周期中重力始终做正功。这样，荡秋千的人就可以将自身的内能转化为秋千的机械能。

总之，荡秋千的人应在秋千运动到最低点时迅速站起，然后慢慢下蹲，当秋千荡到最高点时，再猛然站起，过了最高点后再慢慢下蹲，到了最低点时再猛地站起，以后重复上面的动作，即秋千越荡越高。