为什么自行车比步行快?

我个人有一些思考:

1,步行时,人其实是有上下运动的,会有重力的能耗。而自行车承担了支撑体重的责任,人力可以更好的为向前移动做功。

2,步行换脚时,后脚前移落地,应该是一个减速的过程,所以这里能量也浪费了。骑车则不需要这么频繁的减速。

3,但是总能耗呢?是不是骑车消耗的能量(体力)更多,所以骑车才比走路快呢?

4,关于滚动摩擦力的问题。骑自行车是依靠后轮的摩擦力前进的。所以说“因为滚动摩擦力,效率才高”应该是不正确的。

大家怎么看?

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5个答案
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滚动摩擦是比较粗浅和不精确的说法,深究时最好不用此概念。

车轮比双腿优越的地方在于把往复运动变成了转动。往复运动涉及到反复加速减速,而人腿缺乏弹性蓄能机构,每次加速减速都要靠肌肉完成,消耗自然大。

而车轮这方面能耗小许多。在平地上只有因为形变和地面、轮胎不平以及轴承阻力造成的一点点损耗,同等速度自然省力,相应的,出力相同时可以维持的速度也更快。

不过,车轮比腿少很多个自由度,所以灵活性差

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zzzhu这家伙很懒很懒

2015-01-08 15:01

走路的速度可以看成步幅乘以迈步的频率,人如果迈步的频率相等,腿越长,或者步幅越大,就走得越快。比如用膝盖走路就比用脚走路慢。蹬自行车相当于放大了步幅,只要没有降低频率,就比走路快。就算降低了频率,也有可能比走路快。。。

你列的几点里,1是对的。用骑自行车上坡来做比较,就更加明显了。不过这应该是说明为什么骑自行车省力,而不是为什么骑自行车快。消耗能量的多少不是决定快慢的唯一条件,跑步和跳绳,消耗能量都比走路大。

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步行太多的能量是用在抬升身体上,自行车基本上就没有这个问题.

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力的问题上面已经说到了,不赘述。但问题问的是“快”,还有一个是脚的运动总路程。

走路的过程就是脚像前上方运动和下前下方运动的总和,↗↘。这里角度夸张了一点,但是可以看出,人体向前移动的路程要小于脚的行径总路程。

而骑自行车的过程是,脚做小圆周运动,带动轮子做大圆周运动,带动人身体往前运动。大部分自行车中间就一个传动系统,基本上脚的圆周运动直径是小于轮子的。所以脚的行径路程小于身体前进路程,是不是速度就变快了。

对于部分轮子较小的自行车,通常有两个传动系统组成,同角速度和同线速度组成,脚小圆-中间过渡大圆-轮子小圆。基本上还是脚行进路程小于身体前进路程的。

这也会给人感觉上速度变快了的感觉。

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莫俊宏超声波无损检测员

2015-01-10 10:50

自行车效率高,因为运动过程中重心几乎不变,滚动摩擦。

步行的话,靠静摩擦,重心不断变化,做了很多无用功。

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