一開始我沒有留意“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。 本文就從這里開始。 1 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的影響。 如果人能勻速運(yùn)動(dòng),那么就會(huì)受到平衡力的影響。 為了分析方便,現(xiàn)在假設(shè)某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)人能否受到水平方向平衡力的影響呢? 看來他不能。 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。 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)。 2 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),所以人是變速運(yùn)動(dòng)的,而如何變速運(yùn)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),他通常會(huì)抬起左腿,同時(shí)將左腳向后推到地面。 存在相對(duì)于地面向后移動(dòng)的趨勢(shì)。 人受到地面向前的靜摩擦力,從而向前加速。 這樣的人總是承受著這樣的壓力嗎? 沒有。 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、火車還要快,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。 如果一個(gè)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),也可以相對(duì)于地面向后移動(dòng),或者可以相對(duì)于地面向后移動(dòng)。仍然可以相對(duì)于地面。 但正常情況下,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,這樣邁出的腳落地時(shí),會(huì)相對(duì)于地面向前移動(dòng),因?yàn)闆]有足夠的時(shí)間人員移動(dòng)速度小于5m/s。 以s的速度邁出雙腳,落地前用力,使雙腳相對(duì)地面的速度迅速變?yōu)榱闵踔练聪颉?因此,在正常情況下,當(dāng)腳伸到人的前方落地時(shí),不受地面的摩擦力或者地面的摩擦力就是向后滑動(dòng)的摩擦力。 一般情況下,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,而前腳卻沒有用力向后推,人總是下意識(shí)地想要?jiǎng)谝萁Y(jié)合。 隨著人的重心前移,前腳的正壓力減小,導(dǎo)致手掌與地面之間的最大靜摩擦力也減小,滑動(dòng)摩擦力迅速轉(zhuǎn)變?yōu)橄蚝蟮撵o摩擦力。 當(dāng)后腳抬起時(shí),前腳已處于人的質(zhì)心下方,此時(shí)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)減速走路時(shí)摩擦力的方向示意圖,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)劃下一步的運(yùn)動(dòng),這樣就不會(huì)摔倒走路時(shí)摩擦力的方向示意圖,而且還可以讓人勞逸結(jié)合,從而可以長時(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,而摩擦力的方向與人行走的方向恰好在同一直線上,所以人之所以能獲得動(dòng)能,其實(shí)是這樣的。因?yàn)槟Σ亮Υ_實(shí)作用于人。 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,而人的手掌受到摩擦?xí)r,力的作用面是不動(dòng)的,而人抬起腳向前移動(dòng)時(shí),則沒有摩擦力,所以為什么人獲得動(dòng)能不是摩擦力對(duì)人做功,那么哪些是