Re: [問題] 相同跑速在跑步機上比操場輕鬆的點?

看板Physics作者 (會喵喵叫的大叔)時間10年前 (2013/10/29 01:22), 編輯推噓6(602)
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在物理板就不要戰古典力學有沒有錯了。從加利略的時代開始, 四百年的實驗和應用都站在我這邊 ﹙ˊ_>ˋ﹚ 來分析一下空氣阻力。列一下我用的數字: 空氣黏滯性 18 μPa s 空氣密度 1.2 kg/m^3 慢跑速度 5 m/s 人體截面積 1 m^2 人體「直徑」 ~ 1 m 人體風阻係數 ~ 1 先來算 Reynolds number ~ 3000,意思就是黏度太小了可以完全不管, 可以直接用阻力方程式沒問題。 數字帶一帶,我拿到阻力 ~ 15 N。 這個數字大概是高估,因為 1) 我截面積用 (2m)*(0.5m)來算,肯定高估 2) 正方體的風阻係數大約是 1,而人體大概比正方體要流線一點點, 不過也不會差太多,因為球的係數大概 0.5,而人體沒有那麼流線。 所以我猜 10N 是個合理的數字。 所以呢?10N 大概是一公斤重,這到底是大還是小? 先來看看這個 http://www.youtube.com/watch?v=9zkapadQwHk
影片中的跑者每秒鐘大約跨出兩步,然後兩腳同時懸空的時間其實非常短, 所以我估計腳從落地到提起,與地面接觸的時間大約 0.3-0.4 秒。 也就是說,每0.5秒裡面,腳大概有0.3秒在施力。 從單純的動量守恆,得到雙腳需要增加約 17N 的推力,好抵銷 10N 的風阻。 我討厭 17 這個數字,所以就抓個 20N 吧,反正只是粗略估計。 一個體重 50kg 的人單純用單腳站著,腳部都要負擔 500N。 而我聽賣鞋廣告說,人走路時膝蓋就要承受體重三倍以上的衝擊什麼的。 反正跑步時幾千N應該是少不了的。 所以,以上最單純的估計,空氣阻力的影響大概是 ~1% 左右。跑一公里 會讓你提早十公尺/兩秒鐘覺得累的程度... 以上分析沒有講到的問題: 空氣阻力加加起來總量大約 ~10N 沒錯,可是分布情形不詳。 要在有阻力的情況下維持身體姿勢,需要身體其他肌肉額外施力。而肌肉 一施力就會吃能量。要我猜的話,這搞不好才是更重要的機制... -- ※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc) ◆ From: 123.110.184.241

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腳要提供橫向力量比正向力量難多了
10/29 08:16, 1F

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5m/s 這是神一般的慢跑速度
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5cm/s 這是神一般的電影/動畫
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令人佩服!好文!
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10/29 21:55, , 5F
有數據有說服力
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10/30 21:21, , 6F
你是沒跑過逆風跟順風嗎……
10/30 21:21, 6F

10/30 21:24, , 7F
沒風的時候 速度根本沒差
10/30 21:24, 7F

10/30 23:28, , 8F
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文章代碼(AID): #1IRfqw3X (Physics)
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