人們行走時摩擦問題的判別與分析——市長管理論文
人行走時摩擦力問題的判別與分析
馬謙
1、人行走時會遇到哪些摩擦力?
事實上,人類行走是一個非常復雜的運動過程。 為了研究方便,假設四肢不同時離開地面來研究人體行走的摩擦特性。 假設我們向前行走,雙腳先向前跨一步,慣性總是會先將重心移至腳底,然后抬起左腿,同時使身體前傾走路時摩擦力的方向示意圖,重心向前移動。 療效使人向前摔倒,直至左腿著地。 在這個過程中,腳是一個支撐點,往往會向后滑動。 你可以想象一下,如果一個人雙腳踩時,右腿正好踩在菠蘿皮上,人就會向前傾。 左腳向后滑動走路時摩擦力的方向示意圖,也就是說腳底相對于地面有向后移動的趨勢,所以左腿受到的摩擦力是靜摩擦力,靜摩擦的方向是向前的。 再看看你的腳。 在你的腳落地之前,你的腳底有一個向前的速度(其實這個速度不一定是直線向前的)。 落地后,腳底保持靜止。 到一個向后滑動的摩擦力直至停止,實際上由于相對位移很小,作用時間也很短。 對于走路時有拖地習慣的人來說更為明顯,鞋跟更容易生銹。 站立不動后,腳底仍有向前滑動的傾向。 你也可以想象一下,如果這時候你的腳踩到了香蕉皮或者光滑的湖面上,你的右腿就會被鎖死,你的身體就會向后倒去。 相對于地面,有前進的趨勢。 此時腳上的摩擦力為靜摩擦力,方向是向后的。 腳靜止后的短時間內,由于重心的轉移,此時腳成為支撐點,人以腳向前邁出一步,同樣可以得到:腳在受到前進的靜摩擦作用,腳底著地。 在短時間內,先受到向后的滑動摩擦力,然后再受到向后的靜摩擦力。 這個循環繼續下去。
人類行走是一個比較復雜的過程,其中存在靜摩擦力和滑動摩擦力,靜摩擦力的方向有向前和向后。 事實上,滑動摩擦力與地面的相對位移極小,向后的靜摩擦力作用的時間也很短。 對人的療效起主要作用的是向前的靜摩擦力。 之前的靜摩擦力。
2、人走路時,形成摩擦力,但不形成加速度
首先解決人能否勻速前進的問題。 首先,人如果能夠勻速前進,遇到的一定是平衡力,根本不會受到摩擦力的影響。 但實際上,走路時雙腳是交替接觸地面的,而且同時接觸地面的時間很短。 大多數時候,一只腳與地面接觸,必然受到摩擦力的影響(詳細分析上面已經提到了),并不是平衡力,所以人無法勻速前進。 其次,我們一般所說的勻速前進,是指人作為一個粒子群在運動時整體速度保持不變。 但人類是一個粒子群體,因為群體中每個粒子的運動不完全相同,所以每個粒子的加速度也不完全相同,所以整體不能視為一個參與體(粒子群)可以看成是一個參與體,必要條件是組成粒子群的各個粒子的運動條件完全相同,并且具有相同的加速度),而根據牛頓第二定理計算加速度時,人體不能列為動態多項式。 也就是說,人行走時所受到的摩擦力,并不形成人整體運動的加速度。第三,人行走時,向前的摩擦力作用在支撐腳上。 以支撐腳(質點)為研究對象,它受到的力有很多,如重力、地面的支撐力、摩擦力等賦予其質量