詳細(xì)描述人行走時(shí)與地面之間的摩擦力V0I。 26號(hào) 312(X) 3. 2008. 44. 物理教學(xué)分析，第26卷，總期第312期，2008年第3期（下半月） 闡述人行走與地面的摩擦力 黃學(xué)兵 東北學(xué)院化學(xué)大學(xué)，重慶市渝中區(qū) 摘要：很多人討論人走路時(shí)地面與地面之間的摩擦力。 但不是很詳盡。 本文從人能否勻速前進(jìn)、人行走時(shí)所受摩擦力的方向以及哪些力做功三個(gè)方面從人體運(yùn)動(dòng)機(jī)理來詳細(xì)討論這個(gè)問題。 關(guān)鍵詞： 摩擦力； 方向; 人類行走一開始我并沒有注意“有人勻速前進(jìn)”的內(nèi)容，仔細(xì)研究后發(fā)現(xiàn)了很多問題。 本文從這里開始。 人能勻速前進(jìn)嗎？ 我們知道勻速運(yùn)動(dòng)的條件是物體完全不受力或者受到平衡力。 如果人能勻速運(yùn)動(dòng)，就會(huì)受到平衡力的影響。 為了分析方便走路時(shí)摩擦力的方向示意圖，假設(shè)一個(gè)人走在筆直的道路上，垂直方向的力無疑是平衡力。 那么，這個(gè)人會(huì)受到水平方向平衡力的影響嗎？ 看來不是。 因?yàn)椋话銇碚f，人走路的時(shí)候，大部分時(shí)間都是兩手掌交替接觸地面的。 有時(shí)水平方向只有一個(gè)斥力，不能成為平衡力。
人不可能以勻速前進(jìn)。 兩個(gè)人走路時(shí)受到的摩擦力的方向是什么？ 由于人不能勻速前進(jìn)，所以他們是以變速移動(dòng)的，而如何變速移動(dòng)取決于人行走時(shí)所受到的摩擦力。 當(dāng)一個(gè)人開始時(shí)，通常會(huì)抬起左腿，同時(shí)將左腳向后推到地面。 相對(duì)于地面有向后移動(dòng)的趨勢(shì)，人受到地面向前的靜摩擦力，因而向前加速。 那么，人總是這樣受苦嗎？ 一點(diǎn)也不。 可以想象，如果人一直處于這樣的力量之下，速度豈不是會(huì)越來越快，比汽車、火車還快，這實(shí)際上是不可能的。 人需要一定的時(shí)間才能發(fā)出下蹲的神經(jīng)命令，開始鍛煉胸肌，然后松開雙腿放在人面前。 如果人低速緩慢行走，放下的腳相對(duì)于地面的運(yùn)動(dòng)方向可以是任意的，即可以相對(duì)于地面向前移動(dòng)，可以相對(duì)于地面向后移動(dòng)，也可以相對(duì)于地面移動(dòng)。地面靜止。 但一般情況下，它總是相對(duì)于地面靜止或相對(duì)于地面向前運(yùn)動(dòng)。 如果人的速度已經(jīng)足夠快，比如以5m/s的速度跑步，邁出的腳在落地時(shí)肯定會(huì)相對(duì)于地面向前移動(dòng)，因?yàn)槿藳]有足夠的時(shí)間移動(dòng)速度小于5m/s 如果以s的速度邁出雙腳，強(qiáng)行使雙腳相對(duì)地面的速度在落地前迅速變?yōu)榱闵踔磷兿蚝蟮乃俣龋鸵呀?jīng)超過了人體胸部肌肉運(yùn)動(dòng)可形成的加速度。
因此，在正常情況下，當(dāng)人伸向前方的腳著地時(shí)，不受地面的摩擦力或者地面的摩擦力是向后滑動(dòng)的摩擦力。 正常情況下，人的前腳著地后，后腳總是用力向后推以獲得向前的靜摩擦力，而前腳則不用力向后推，人總是下意識(shí)地想要?jiǎng)谝萁Y(jié)合。 隨著人的重心前移，前足的正壓力減小，導(dǎo)致手掌與地面之間的最大靜摩擦力減小，滑動(dòng)摩擦力很快轉(zhuǎn)化為向后的靜摩擦力。 當(dāng)后腳抬起時(shí)，前腳已經(jīng)處于人的質(zhì)心下方，此時(shí)他會(huì)用力向后推以獲得摩擦力繼續(xù)前進(jìn)。 連接就是重復(fù)上面的過程。 因此，人走路時(shí)，既不是連續(xù)加速，也不是連續(xù)減速，而是加速和減速交替進(jìn)行。 加速使人能夠前進(jìn)，減速使人在吃飽的時(shí)候就可以計(jì)劃下一步的行動(dòng)，這樣就不會(huì)摔倒，而且還可以勞逸結(jié)合，使人能夠長(zhǎng)時(shí)間地前進(jìn)。 這里有很多哲理。 3. 人走路時(shí)受什么力在做功？ 很多人認(rèn)為，由于人在行走時(shí)會(huì)遇到地面的摩擦力，但摩擦力的方向與人行走的方向恰好在同一直線上，所以人之所以獲得動(dòng)能，其實(shí)是因?yàn)樽饔糜谌说哪Σ亮Α?然而，這是一個(gè)明顯的錯(cuò)誤。 我們知道做功需要力和位移走路時(shí)摩擦力的方向示意圖，而人的手掌會(huì)受到摩擦。 U卷。
26號(hào) 312(X) 3. 2008. 45. 補(bǔ)償法在熱學(xué)中的應(yīng)用 李紅流，陳云才 湖南省淮安市揚(yáng)州車洛學(xué)校 有些數(shù)學(xué)題往往很難直接解決，但如果采用補(bǔ)償法用來解決問題，問題就迎刃而解，療效事半功倍。 補(bǔ)償法應(yīng)用于熱科學(xué)中，無論是熱問題還是光學(xué)問題都適用，其核心思想是將不對(duì)稱性變?yōu)閷?duì)稱性，以便于利用現(xiàn)有的定律來解決問題。 這里有一個(gè)熱科學(xué)的例子來說明。 例：一列總質(zhì)量為M的火車沿水平直線軌道勻速前進(jìn)。 質(zhì)量為 m 的汽車最后一段與中間相反。 司機(jī)發(fā)現(xiàn)機(jī)車已經(jīng)行駛了L的距離，于是立即關(guān)掉油門，消除牽引力。 假設(shè)運(yùn)動(dòng)阻力與質(zhì)量成反比，則機(jī)車的牽引力恒定。 當(dāng)火車停下來時(shí)，機(jī)車與對(duì)面車廂之間的距離是多少？ 分析這個(gè)問題是一個(gè)復(fù)雜的多體多進(jìn)程問題。 常規(guī)求解需要分別對(duì)列車的兩部分進(jìn)行不同過程的分析，并結(jié)合列多項(xiàng)式進(jìn)行求解，或者列出動(dòng)能定律，或者列出運(yùn)動(dòng)學(xué)公式，但這種方式求解的過程非常冗長(zhǎng)。 如果用函數(shù)補(bǔ)償法來回答這個(gè)問題，只需要列出一個(gè)多項(xiàng)式即可解決。 如果車廂發(fā)生沖突，駕駛員同時(shí)關(guān)閉底盤，因?yàn)檐嚿砗蛙噹韵嗤某跛俣冗\(yùn)動(dòng)，兩者遇到的阻力與車輛的重量成反比，加速度它們的均勻減速度也相同，所以兩者應(yīng)該行駛相同的距離同時(shí)停止，客觀上，機(jī)車比車廂行駛得更多？ L. 機(jī)車比車廂行駛的距離長(zhǎng)？L，克服阻力所做的功k(M—)也更多。 例如，ΔL由L段機(jī)車的額外動(dòng)能（補(bǔ)償能）供給，該額外動(dòng)能就是L段機(jī)車。 L段行駛過程中，牽引功kMgL轉(zhuǎn)化為等量的內(nèi)能。
因此，k(M—m)gAL—kMgL,?L—ML/(M—)采用補(bǔ)償法求解問題的優(yōu)點(diǎn)是可以化難為易，解決問題非常簡(jiǎn)潔，速度很快，并且可以培養(yǎng)思維的敏捷性。 一個(gè)小測(cè)試表明，一列總質(zhì)量為M的火車沿水平直線軌道勻速前進(jìn)，其最后一節(jié)車廂的質(zhì)量為m。 當(dāng)它跑到中間時(shí)，司機(jī)發(fā)現(xiàn)火車已經(jīng)開走了。 時(shí)間，于是立即關(guān)掉油門，去掉牽引力，假設(shè)運(yùn)動(dòng)阻力與質(zhì)量成反比，機(jī)車的牽引力恒定，求此時(shí)列車比對(duì)面車廂行駛的時(shí)間長(zhǎng)火車停了。 ^答案：當(dāng)o_時(shí)，力的作用面不動(dòng)，人抬腳前進(jìn)時(shí)沒有摩擦力，所以人之所以獲得動(dòng)能，并不是摩擦力對(duì)人做功。 那么是什么樣的力量在推動(dòng)人們獲得動(dòng)能呢？ 我們看到，當(dāng)胸肌收縮時(shí)，對(duì)身體部位施力，同時(shí)韌帶，也就是肌力的作用點(diǎn)發(fā)生位移，從而引起腿部的移動(dòng)，所以應(yīng)該是人們自己的胸部肌肉對(duì)人們起作用。 。 這里對(duì)應(yīng)的功能關(guān)系是，人體的生物能通過胸肌所做的功轉(zhuǎn)化為人體的機(jī)械能。 有很多很多情況可以通過像這樣的其他方式做功來轉(zhuǎn)化為自我機(jī)械能。 例如，當(dāng)炮彈受激時(shí)，通過在壓力下推動(dòng)子彈做功，大部分物理能轉(zhuǎn)化為炮彈的機(jī)械能。 植物的運(yùn)動(dòng)就是將自身的生物能轉(zhuǎn)化為自身的機(jī)械能。 如果人們需要獲得的機(jī)械能大于轉(zhuǎn)化自身生物能獲得的機(jī)械能，就只能依靠轉(zhuǎn)化自身生物能以外的其他形式的能量，比如乘坐火車、飛機(jī)、或者從飛機(jī)上滑出去。乘雪橇登上山頂。 流動(dòng)中的人總是根據(jù)不同時(shí)間的不同需求，不自覺地在自己能力范圍內(nèi)尋求最快的運(yùn)動(dòng)和最長(zhǎng)的運(yùn)動(dòng)之間的不同平衡。參考文獻(xiàn)：[1]全日制普通中學(xué)教材（實(shí)驗(yàn)修訂？選修）人民教育出版社 [2]《人體運(yùn)動(dòng)科學(xué)研究進(jìn)展》北京體育學(xué)院 [3]《骨骼胸肌》（第二版）四川科學(xué)技術(shù)