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狮子盘球 精选

已有 3286 次阅读 2013-12-29 09:38 |个人分类:力学科普|系统分类:科普集锦|关键词:狮子盘球,碌碡| 狮子盘球, 碌碡

文首两张照片来自网络,不做商业价值运用,特此致谢。

笔者对目前训兽的法规尚缺乏了解,特此声明。请参见留言[1]

 狮子盘球”是常见的游戏:人或狮子站在球体上,重心偏前,对球体的竖直作用力产生力矩引起球体向前滚动;双脚交替后退,将低处的脚不断地迈向高处而克服重力做功,驱动球体向前滚动,具有较强的视觉效应——昂首直立,以退为进。

依据牛顿第二定律,动量变化等于外力,因而球体受到地面向前的摩擦力。地面摩擦是运动得以实现的必要条件:地面绝对光滑,人-球系统只能在原地空转。但从因果关系上讲,摩擦力并非系统运动的动力。通常球体在地面上纯滚动,并不发生相对滑动,因而摩擦力数值未知:摩擦力是阻止球体与地面的相对运动而产生的,是一个被动因素。仅写出人-球系统的运动方程,并不能确定系统的速度;需作隔离体分析才行。

人为了保持在球体上方需要相对于球体向后运动,其速度与球体向前速度相等。这制约了滚球速度的增加。球体与地面并非几何点接触,接触部位的变形使得支承力前移,形成阻力矩。在阻力功与人体做功相等后,人-球系统的速度达到恒定。

应《大学物理》编辑部要求,将狮子盘球_论内力与外力的关系_尤明庆.pdf    

中能量分析删除。敝帚自珍,写成狮子盘球中的功能转换关系_尤明庆.pdf

投稿本校学报,并附送前稿供审查且予以说明。

 以滚动碌碡碾压蒲草的过程与狮子盘球类似。碌碡很重,不过70岁的农村奶奶竟也能操控自如。软蒲是个技术活儿。碌碡开有直槽,人能稳定站立,扶持、牵拉拴于房梁之长绳,便能使碌碡向前滚动,其间将双脚轮换向后上方移动以保持平衡,而将脚立于碌碡后侧即可停止大致要求双脚轮换从圆心角30º移至75º(从水平线向上计量),相当于缓慢地逐级登踏10 cm左右的台阶。软蒲比踏车提水要轻松许多。

具体说明请参阅

尤明庆. 脱粒和软蒲的直棱碌碡. 力学与实践,2013, 35(6)110-112



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