人是靠什么走路的?请用摩擦力解释
来源：学生作业帮助网 编辑：六六作业网 时间：2024/12/23 17:56:54
人是靠什么走路的?请用摩擦力解释
人是靠什么走路的?请用摩擦力解释
人是靠什么走路的?请用摩擦力解释
人的行走
人的行走相当于多边形体的滚动,步幅的一半相当于滚阻力臂.
首先,我们来看一下物体的滚动.以正方体为例,如图所示,设重力为G,重心到瞬心O的距离为 e,在外力 P 作用下发生滚动.显然,G·e是滚动的阻力.随着物体的滚动,e 逐渐缩小； G·e 也随着一同减小.当G与N共线时 G·e 为零,越过共线点,-e的绝对值逐渐增大,Ⅰ- G·eⅠ 也随着一同增大.此时无须外力 P作用,物体便能自行滚动至稳态.我们把阻力矩从最大值 G·e 到最大值Ⅰ- G·eⅠ 称为一个力矩周期.在这个周期内,G·e 由最大阻碍作用变为最大动力作用,折而重新为阻力,开始下一个力矩周期.
（正方体的滚动过程图）
如果增加正方体的棱边我们会发现 ,e 随着棱边个数 n 的增加而减小,从而导致 G·e 的初始值减小,力矩变化周期也随之缩短.当 n 趋于无穷大时,这个正多棱体趋于圆.此时,由于圆周上各点到圆心的距离相等,- e现象消失；力矩 G·e 趋于一常量,并且,在滚动中始终维持在滚动前的临界状态.这个常量就是圆形体的滚动阻力.
人的行走与人坐在轮椅运动类似,轮缘相当于多边形的边,胯关节相当于轮轴,腿相当于轮辐,脚相当于多边形边的端点.不过,各轮只有一个（真的）轮辐.但,只要速度适当地话,两脚交替着地,还是可以演绎出多轮辐效果.
问题是,两腿上下轮转是很费力的.因此,设计者改从下边前移,但因腿辐僵直,无法从下边通过.为此作出膝关节和踝关节,从而显现出现在人行走的样子.
人行走的动力是人的意志施加于脚掌的有机力矩,胯关节为力矩矩心；脚掌为滚动瞬心.阻力是人体体重与步幅一半的乘积.不难看出,使胯关节和脚掌连线与地面垂直或使身体前倾,可以减小阻力或变阻力为动力.尤其是奔跑时,显得尤为明显.
步幅（多边形边长）越小；两脚交替频率越低,越省力.步幅越大,重心上下窜动越大.
脚掌与地面在圆周力作用下会产生摩擦,它是由体重作用引起的.这个摩擦力是辅力,可以知道,没有摩擦,寸步难行.
目前,普遍认为滚动时的摩擦是一种阻碍滚动的阻力,这种认识是不正确的.阻碍滚动的阻力是物重对滚动瞬心的矩.摩擦力（F）只起稳定瞬心的作用,不是阻碍滚动的阻力.
根据摩擦力的方向可以判定, 人的行走是转动（力矩）效应引起的滚动.显然,被人推着走时摩擦力的方向向后,是平动效应引起的滚动.
详细解释请见我的网页中有关章节.
人走路，摩擦力向后，力的作用是相互的，所以人前进。这就是为什么在冰面上不好走的原因
脚给地面一个向后的力
地面对脚有向前的静摩擦力
就是这个静摩擦力让人前进
如果地面绝对光滑 u=0 那么你就不能动
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