當前位置:首頁 » 圖片搜索 » 哪些地方用到摩擦力圖片
擴展閱讀
下載圖片文字掃描軟體 2025-09-27 21:43:40

哪些地方用到摩擦力圖片

發布時間: 2025-09-27 20:14:18

1. 人是靠什麼走路的請用摩擦力解釋

人的行走

人的行走相當於多邊形體的滾動,步幅的一半相當於滾阻力臂。

首先,我們來看一下物體的滾動。以正方體為例,如圖所示,設重力為G,重心到瞬心O的距離為e,在外力P作用下發生滾動.顯然,G·e是滾動的阻力。隨著物體的滾動,e逐漸縮小;G·e也隨著一同減小。當G與N共線時G·e為零,越過共線點,-e的絕對值逐漸增大,Ⅰ-G·eⅠ也隨著一同增大。此時無須外力P作用,物體便能自行滾動至穩態。我們把阻力矩從最大值G·e到最大值Ⅰ-G·eⅠ稱為一個力矩周期。在這個周期內,G·e由最大阻礙作用變為最大動力作用,折而重新為阻力,開始下一個力矩周期。

(正方體的滾動過程圖)

如果增加正方體的棱邊我們會發現,e隨著棱邊個數n的增加而減小,從而導致G·e的初始值減小,力矩變化周期也隨之縮短。當n趨於無窮大時,這個正多棱體趨於圓。此時,由於圓周上各點到圓心的距離相等,-e現象消失;力矩G·e趨於一常量,並且,在滾動中始終維持在滾動前的臨界狀態。這個常量就是圓形體的滾動阻力。

人的行走與人坐在輪椅運動類似,輪緣相當於多邊形的邊,胯關節相當於輪軸,腿相當於輪輻,腳相當於多邊形邊的端點。不過,各輪只有一個(真的)輪輻。但,只要速度適當地話,兩腳交替著地,還是可以演繹出多輪輻效果。

問題是,兩腿上下輪轉是很費力的。因此,設計者改從下邊前移,但因腿輻僵直,無法從下邊通過。為此作出膝關節和踝關節,從而顯現出現在人行走的樣子。

人行走的動力是人的意志施加於腳掌的有機力矩,胯關節為力矩矩心;腳掌為滾動瞬心。阻力是人體體重與步幅一半的乘積。不難看出,使胯關節和腳掌連線與地面垂直或使身體前傾,可以減小阻力或變阻力為動力。尤其是奔跑時,顯得尤為明顯。

步幅(多邊形邊長)越小;兩腳交替頻率越低,越省力。步幅越大,重心上下竄動越大。

腳掌與地面在圓周力作用下會產生摩擦,它是由體重作用引起的。這個摩擦力是輔力,可以知道,沒有摩擦,寸步難行。

目前,普遍認為滾動時的摩擦是一種阻礙滾動的阻力,這種認識是不正確的。阻礙滾動的阻力是物重對滾動瞬心的矩。摩擦力(F)只起穩定瞬心的作用,不是阻礙滾動的阻力。

根據摩擦力的方向可以判定,人的行走是轉動(力矩)效應引起的滾動。顯然,被人推著走時摩擦力的方向向後,是平動效應引起的滾動。

詳細解釋請見我的網頁中有關章節。