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  • 1 # 愛科學的工程師

    騎車比步行省力從物理角度可以從以下幾點解釋。

    第一,騎車需要克服的摩擦力小

    我們步行的時候,腳用力蹬地,鞋底與地面產生向前的摩擦力,從而使我們能夠向前走,這期間的摩擦力是因人的重力和人腳蹬地的力對地面的壓力產生的,屬於靜摩擦力

    騎車的時候,我們透過蹬踏板,然後透過鏈條傳動使後輪轉動,進而使車子前行,這期間後輪產生向前的摩擦力,使車子前行,前輪屬於從動輪,其摩擦力向後,是我們騎車中需要克服的力,這期間車子從靜止到運動這個過程摩擦力是靜摩擦力,車子正常前行過程中摩擦力是滾動摩擦力

    摩擦力的大小與物體和地面的接觸面積以及壓力的大小正比例相關,也就是接觸面積越大,摩擦力越大,壓力越大,摩擦力越大。我們步行時腳與地面的接觸面積要大於車輪與地面的接觸面積,摩擦力也就相對越大。

    並且滾動摩擦力比靜摩擦力要小。這一點從我們騎車時可以明顯感覺到,就是剛蹬的時候比起車子走起來後要費力很多。

    第二,騎車具有慣性

    車子騎起來後具有向前的慣性,所以我們騎行過程中可以暫時不用蹬踏板,車子也能向前走。而步行時候沒有向前運動的慣性,我們不走也就停下來了。

    騎車具有向前的慣性,所以相比沒有向前的慣性的步行,也就省力了。

    第三,騎車時重心基本不變

    我們步行的時候人的重心在上下變化。正常我們直立的時候,重心大概在肚臍的附近,走起來的時候,重心會在上下運動。重心向上時需要消耗人的能量,而這個過程對我們前行沒有任何作用,屬於額外做功。

    騎行的時候,我們的重心是基本保持在一個高度的,也就沒有變化,也就不存在額外的做功。所以騎行使相對省力。

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