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2021-02-14 18:48
重力做功和克服重力做功有什麼區別?
9
回覆列表
1 # 使用者8814224295465
正好以前思考過這個問題。誠然使用機械不能省功,但是走路和騎車要消耗的無用功不同,騎車的機械效率遠高於走路,體現在以下好幾方面:
走路時要克服身體重心的上下起伏做無用功。邁開腿時重心下降,腿在交替的一瞬間重心上升。試想一下,人體重好幾十公斤,把這幾十公斤的肉一分鐘舉起落下舉起落下數十次,這得克服重力做多少功啊,而這一部分的功卻對你的前進毫無作用。如果是跑步的話,你重心起伏的幅度就更大了,頻率也會更快,相應克服重力的無用功也就更大得多。是不是感覺跑步比走路只快了三四倍卻要累不止三四倍?這也是主要原因之一。 走路時擺動雙腿做功效率低。走路的時候,你的身體要把一條十幾公斤的腿提離地面,向前移動幾十釐米後落地,緊接著又要提起另一條腿並邁向前。提腿要克服重力做無用功不說,而且邁左腿和邁右腿這兩個動作是相互獨立的。騎腳踏車則不然,你左腳把踏板踩下去,右踏板就會抬著你的右腳轉上來,也就是說你一條腿下壓(重力對其做功)會協助另一條腿上抬(克服重力做功),機械效率自然高了很多。 走路時雙腿有加減速過程。在你的腳與地面接觸的時候,它是與地面相對靜止的;當你抬腿邁步時,你的腿由靜止開始運動,會有一個加速度,而且根據牛頓第二定律,加速度越大,你的身體帶動你的腿運動的力就越大,做功也要越多。但是當你的腳再次著地時,它的速度會迅速降為0,腿部的動能轉化成了熱能耗散掉了。走路的過程雙腿持續加速減速,做了許多無用功。而腳踏車的機械構造使得你基本不再會經歷步行時腿部的加減速動作,大大降低了這一部分的無用功。 車座和車把的存在也降低了身體的無用功。一方面,騎車不再需要像走路一樣擺臂;另一方面,車把和車座固定了人的軀幹,騎車動腿即可,軀幹上的許多肌肉可以基本保持放鬆,這些骨骼肌收縮所做的無用功會大大減少。
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走路時要克服身體重心的上下起伏做無用功。邁開腿時重心下降,腿在交替的一瞬間重心上升。試想一下,人體重好幾十公斤,把這幾十公斤的肉一分鐘舉起落下舉起落下數十次,這得克服重力做多少功啊,而這一部分的功卻對你的前進毫無作用。如果是跑步的話,你重心起伏的幅度就更大了,頻率也會更快,相應克服重力的無用功也就更大得多。是不是感覺跑步比走路只快了三四倍卻要累不止三四倍?這也是主要原因之一。 走路時擺動雙腿做功效率低。走路的時候,你的身體要把一條十幾公斤的腿提離地面,向前移動幾十釐米後落地,緊接著又要提起另一條腿並邁向前。提腿要克服重力做無用功不說,而且邁左腿和邁右腿這兩個動作是相互獨立的。騎腳踏車則不然,你左腳把踏板踩下去,右踏板就會抬著你的右腳轉上來,也就是說你一條腿下壓(重力對其做功)會協助另一條腿上抬(克服重力做功),機械效率自然高了很多。 走路時雙腿有加減速過程。在你的腳與地面接觸的時候,它是與地面相對靜止的;當你抬腿邁步時,你的腿由靜止開始運動,會有一個加速度,而且根據牛頓第二定律,加速度越大,你的身體帶動你的腿運動的力就越大,做功也要越多。但是當你的腳再次著地時,它的速度會迅速降為0,腿部的動能轉化成了熱能耗散掉了。走路的過程雙腿持續加速減速,做了許多無用功。而腳踏車的機械構造使得你基本不再會經歷步行時腿部的加減速動作,大大降低了這一部分的無用功。 車座和車把的存在也降低了身體的無用功。一方面,騎車不再需要像走路一樣擺臂;另一方面,車把和車座固定了人的軀幹,騎車動腿即可,軀幹上的許多肌肉可以基本保持放鬆,這些骨骼肌收縮所做的無用功會大大減少。