騎車難道比走路省功嗎?這與功的原理是不是矛盾呢?西瓜視頻揭秘

2020-10-18 06:48:08 2505 views
摘要

放慢人步行的動作可以發現,人在走路時候會經過站立、踏出一隻腳、跟上另一隻腳再站立、再發出一隻腳這樣的循環往複的過程,在這個過程中,踏出一隻腳時的重心比站立時候的重心低,因此,人在步行時的重心會發生下降、再上升、再下降的變化,走路時人做工W=mgh;

做功的過程,即能量由一種形式轉化為另外的形式。

機械功的黃金定律告訴我們,機械做的功,等於不使用機械的情況下直接用手所做的功,也就是說任何機械都不會省功,省距離的機械會費力,省力的機械則會費距離。

可是在日常情況中,人們在大多數下都會用機械替代人力,而且我們通常會覺得用機械比較方便省力。

出行的時候,有人選擇走路到目的地,有人則選擇騎自行車,騎車並不會省功,可是同樣的路程,騎自行車的話卻沒有走路的時候那麼累,也沒有消耗很多能量的感覺呢?

西瓜視頻創作人李永樂老師將為帶我們深入了解下走路和騎車時候人做功的情況,為我們揭開這個謎題的答案。

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西瓜視頻從幾個角度來分析,首先,從人走路和騎自行車時候的重心變化角度來考慮。

放慢人步行的動作可以發現,人在走路時候會經過站立、踏出一隻腳、跟上另一隻腳再站立、再發出一隻腳這樣的循環往複的過程,在這個過程中,踏出一隻腳時的重心比站立時候的重心低,因此,人在步行時的重心會發生下降、再上升、再下降的變化,走路時人做工W=mgh;

而在騎自行車時,在平地上,自行車的輪胎地上滾動,而人的重心是幾乎不會發生變化的,此時人做工W=0。

第2, 從人走路和騎自行車時候的速度變化角度來考慮。

人走路時,當一隻腳經過另一隻腳時候,即邁步子的速度是最大的,而另一隻腳跟上另一隻腳即再次變成站立狀態的速度是最小的。

因此步行的時候速度會經過變大,再變小、再變大的過程,加速的時候人做正功,減速時候則做負功,根據動能定理,人在走路時做的功W=△(½mv²);而在騎自行車的時候,速度基本上是不會生變化的,因此騎車時候W=0。

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第3,從人走路和騎自行車時候的姿勢角度來考慮。為什麼人在不管玩手機、看電視、看書等時候都會喜歡「葛優癱」?

因為躺著的狀態是人最舒服的,而人在騎車的時候是坐著的,走路的時候卻是站著的,人們會更喜歡能躺著就不坐著、能坐著就不站著的狀態,即坐著騎車感覺更省力。西瓜視頻中對此也有詳細的闡述。

綜合重心變化、速度變化、姿勢這三個方面的原因,可以看出人在走路時和騎車時候做功的不同情況,走路時候的時候會比較費功,騎車時則相對省功。

當然,其實騎車的時候也不可能完全不做工,也需要相應的克服一些阻力,例如風和自行車轉軸的阻力等等,這個過程中也是需要做功的,只是相對步行時做的功小一些。

這與功的原理並不矛盾,因為它們所指的並非同一個做功過程。

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實踐能檢驗理論的正確性,在日常生活中只要我們善於觀察就會發現生活處處有學問,這些實踐和思考會幫我們更加深刻的理解書上那些知識。

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