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跳跃腾空翻转的力学
2021-6-11 11:27
博文 “跳跃和跑步的力学” 讨论了与跳跃和跑步有关的力学问题。文中对跳跃的分析建立在将物体简化为质点的基础上。这种简化模型可以解释跳跃的一些基本现象,但不能解释物体跳起后在空中的翻转现象。而这种跳跃加翻转的现象在体操、跳水、 绷床、乃至 杂技和戏曲武打中十分常见。 要解释跳跃加空翻现象,必须 ...
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跳跃和跑步的力学
2021-6-7 13:46
跳跃不仅是跳高、跳远运动的基本动作,也是球类,尤其是排球运动员的基本功(图1)。从力学观点分析,跳跃是人体解除地面约束转变为腾空状态的过程。地面约束是单侧约束,就是只限制物体朝一侧的运动,而另一侧完全自由。约束是通过约束力实现的,当地面对物体的约束力减小为零时约束即不存在。若物体在解除约束的同时具 ...
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步行与竞走的力学
2021-6-3 20:52
1 直立人体的稳定性 直立行走是人类移动自身的运动形式。直立行走并不容易,原始人从四足爬行到直立站起用双足行走经历了一千多万年的漫长历程。从爬行到直立也是人类发展史的重要转折点。 从力学观点考察,四肢落地与双足直立的根本差别在于:四肢与地面接触点联线围成一个四边形,无论躯体 ...
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电动滑板车如何能自动平衡?
2021-5-23 16:43
2015年11月,美国《Time》周刊公布该年 25 件最佳发明之一是一个能自动平衡的电动滑板车。这个由底板和一对车轮组成的简单玩意有着惊人的平衡能力。站立在底板上的 骑手 能自动保持直立状态,脚底稍做动作就能自由自在地前进后退、左转右转而无跌倒之虑(图 1)。这个美国发明但在中国制造的产品很快成为一种新时尚,成为 ...
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独轮车和赛格威车为何直立不倒?
2021-5-13 11:18
传统杂技里的独轮车表演已有一百多年历史(图 1)。在博文 “ 自行车的发明简史及力学原理 ” 里,曾提及1870 年英国人斯塔利 (Starley,J.K.) 发明的高轮自行车(图 2)。这种早期的双轮自行车曾被戏称为 “Penny-farthing” ,意思是 “1 又 1/4 便士” ,因为高大的前轮带一个矮小的后轮恰似一个大硬币配一个 ...
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靠双脚扭动前进的滑板驱动力来自何处?
热度 2 2021-5-9 11:16
20 世纪 50 年代后期,美国南加州海滩的居民们发明了一种简单的运动器械。将一块木板固定在铁轮子上,人站在木板上用脚蹬地可以快速向前滑行。此后这种称为 滑板 (skate board) 的器械不断改进,板面改用碳纤维材料,轮子改用高硬度和高弹性的尼龙材料。改进后的滑板不仅能向前直滑, ...
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自行车的发明简史及力学原理
热度 2 2021-4-29 16:31
1. 自行车的发明简史 自 1791 年法国人 Sicrac 骑着装两个木轮的 “木马” 在路易十六王宫的大草坪上奔跑时算起,自行车的出现已有两百多年历史了。不过 Sicrac 的带轮木马还算不上是真正的自行车,因为他的木马没有车把,没有脚蹬,车子的驱动全靠他自 ...
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蛇行走的力学解释和启示
热度 2 2021-4-20 10:55
蛇无足而能行走且行进很快。 这种独特的行走方式与蛇的生理构造有关。蛇没有胸骨,躯体可以自由弯曲。蛇全身披着一层角质鳞片,肋骨向前移动可使腹部的鳞片翘起摩擦地面产生推进力。关于蛇行的原理早在上世纪30年代就已有研究论文发表 。近年来由于蛇形机器人技术的兴起,对蛇行运动的仿真研究和理论 ...
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摩擦斜碰撞与Kane难题
2021-4-17 10:36
1 引言 有摩擦存在的斜碰撞现象在生活中十分 常见 。以乒乓球运动为例,选手的每一板抽杀都是摩擦斜碰撞。在工程技术里摩擦斜碰撞也 经常发生 。摩擦和碰撞均属经典力学范畴,但综合这两种概念的摩擦斜碰撞问题却是一个尚未解决的理论难题。 理工科专业的理论力学课程中,一般仅将刚性 ...
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竹排、大黄鸭与船舶稳定性
热度 1 2021-4-12 19:37
小小竹排在幽静的水面上飘浮。站立在竹排上撑篙的 梢工重心高高在上,如同一只倒立的复摆。微风吹过,竹排微微晃动却能稳定不倒(图 1)。 图 1 竹排 船体较窄吃水较深的船舶下水后船体的 重 心往往低于 浮 心,这种船体如同一只以浮心为 ...
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GMT+8, 2021-6-13 21:43

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