可以从物理角度解释骑自行车为什么比步行省力吗?

如题所述

骑车比步行省力从物理角度可以从以下几点解释。

第一,骑车需要克服的摩擦力小

我们步行的时候,脚用力蹬地,鞋底与地面产生向前的摩擦力,从而使我们能够向前走,这期间的摩擦力是因人的重力和人脚蹬地的力对地面的压力产生的,属于 静摩擦力

骑车的时候,我们通过蹬踏板,然后通过链条传动使后轮转动,进而使车子前行,这期间后轮产生向前的摩擦力,使车子前行,前轮属于从动轮,其摩擦力向后,是我们骑车中需要克服的力,这期间车子从静止到运动这个过程摩擦力是 静摩擦力 ,车子正常前行过程中摩擦力是 滚动摩擦力

摩擦力的大小与物体和地面的接触面积以及压力的大小正比例相关,也就是 接触面积越大,摩擦力越大,压力越大,摩擦力越大 。我们步行时脚与地面的接触面积要大于车轮与地面的接触面积,摩擦力也就相对越大。

并且 滚动摩擦力比静摩擦力 要小。这一点从我们骑车时可以明显感觉到,就是刚蹬的时候比起车子走起来后要费力很多。

第二,骑车具有惯性

车子骑起来后具有向前的惯性,所以我们骑行过程中可以暂时不用蹬踏板,车子也能向前走。而 步行时候没有向前运动的惯性 ,我们不走也就停下来了。

骑车具有向前的惯性,所以相比没有向前的惯性的步行,也就省力了。

第三,骑车时重心基本不变

我们步行的时候人的重心在上下变化。正常我们直立的时候,重心大概在肚脐的附近,走起来的时候, 重心会在上下运动 。重心向上时需要消耗人的能量,而这个过程对我们前行没有任何作用,属于额外做功。

骑行的时候,我们的 重心是基本保持在一个高度 的,也就没有变化,也就不存在额外的做功。所以骑行使相对省力。

以上三点是我对骑车比步行省力问题的物理角度分析,希望能够得到题主和大家的认可。

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