《龙武体重仅为110公斤,他能推动25000公斤重的卡车,却推不动体重93公斤的陈小旺,道理何在?》
1、竖直站立时,龙武、陈小旺与地面之间的最大静摩擦力分别有多大?
最大静摩擦力的计算公式为
f=μn=μg
若静摩擦系数为μ=0.2,则
龙武与地面之间的最大静摩擦力为
0.2×110公斤力=22公斤力
陈小旺与地面之间的最大静摩擦力为
0.2×93公斤力=18.6公斤力
2、25000公斤重的卡车与地面之间的最大静摩擦力有5吨力(亦即5000公斤力)吗?
当年有一位专家说推动25吨重卡车所需要的推力必须大于5吨力。他的依据是
若卡车与地面之间的静摩擦系数为0.2,则
25吨卡车与地面之间的最大静摩擦力为
0.2×25吨力=5吨力=5000公斤力
只有当龙武的水平推力大于卡车与地面之间的最大静摩擦力5吨力(亦即5000公斤力)才能推动这辆25吨重的卡车。于是那位专家认为龙武当时推动卡车的力至少有5吨力(亦即5000公斤力)。
而龙武与地面之间的最大静摩擦力只有22公斤力,不可能对卡车产生5吨力(亦即5000公斤力)的水平推力,当龙武推水平推力大于22公斤力时,龙武就脚下打滑了。龙武用水平力推卡车是不可能推动的。可见,那位专家的分析是错误的!
专家为什么会做出错误的分析呢呢?他错在把卡车与地面之间的滚动摩擦当成了滑动摩擦。卡车有车轮,车轮装有摩擦系数极小极小极小的滚动轴承。卡车与地面之间的滚动摩擦力极小极小极小,粗略计算一下只有大约50公斤力。龙武以22公斤力的水平力仍然不可能推动这辆卡车。一般人就更推不动了。
3、龙武为什么能够推动卡车?
龙武推卡车时身体向前倾斜,脚蹬地时脚对地面的作用力斜向后下方,可使龙武与地面之间的最大静摩擦力增大,这时,地面对龙武的脚的反作用力斜向前上方,卡车车厢后壁对龙武的手掌产生斜向下方的作用力,手掌对卡车车厢后壁产生斜向上方的作用力,使卡车与地面之间的最大静摩擦力减小。这样,龙武与地面之间的最大静摩擦力增大到足够大,卡车与地面之间的最大静摩擦力减小到足够小,龙武就可以推动卡车而不会自己脚下向后打滑。
经计算可知龙武要推动卡车,身体需要向前倾斜约50度的角度,斜向上方推力大小约为76公斤力。
4、龙武为什么推不动陈小旺?
龙武与陈小旺推手时,陈小旺采取了一下措施:
(1)陈小旺前后大弓步站立,以增大自己的平衡稳定系数,提高自己的平衡稳定性。
(2)陈小旺不让龙武推按位置稳定,使龙武不能稳定持续向陈小旺施加逐渐增大的作用力。
(3)尽量使龙武作用于陈小旺的力指向前下方,亦即使自己作用于龙武的力指向前上方,以减小龙武脚下最大静摩擦力,同时增大自己脚下最大静摩擦力。
所以龙武虽然体重大于陈小旺,身体比陈小旺强壮,有超过常人的力气,推不动陈小旺也是完全可能的。
