生活中的物理小知识,拔河比赛中的力学 |
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移动分析 A所受的水平力为绳张力T及地面对脚底的摩擦力f1及f2。A究竟能维持静止抑或向何方移动,则视乎T与(f1+f2)的大小而定: 若T>(f1+f2),则向对方加速移动; 若T=(f1+f2),则维持静止; 若T<(f1+f2),则向己方加速移动。 同理,B也可同样分析。 若以两方拔河者作为一整体而研究,则绳张力T是这体系的内力,它与整体的运动无关。于是,只剩下(f1+f2)和(f3+f4)两组方向相反的外力。故胜负就视乎这两组外力何者较大。 因摩擦力f等于摩擦系数μ与正压力(在此例中正压力等于体重mg)的乘积。即: f=μmg 故拔河的胜负,主要视双方队员的总体重以及鞋底与地面之间的摩擦系数而定。地面较平滑的一方当然吃亏。因此一回合之后就要对调场地。 转动分析 拔河时,除了发生移动之外,还有可能被对方拉倒,产生转动。 由图(b)可知,当A刚被拉至转动时,他受到两个方向相反的力矩。以前足踏地点O为支点计算: 顺时针力矩=T×h 逆时针力矩=W×lA 要避免被拉倒,应尽可能减小h(尽量蹲低),而增大l(两脚马步要阔) 拉绳方向 拉绳的力与绳的夹角应尽量小(最好和绳平行),这可以增大合力。故图(c)是正确的,图(d)是不正确的。 以上各项是拔河的主要物理原理。拔河的胜负除了和物理有关之外,当然还与生理及士气等因素有关。 文章转载自物理小识微信公众号( ID:wulixiaoshi),如有侵权,联系删除。 “物理大师”,暑期快乐学物理! 从孩子最喜爱的电影、动漫、音乐出发,用开创性的方式讲述知识点。返回搜狐,查看更多 |
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