世界今亮點！自行車并不能省功，為何卻比走著省力？走路要花費很多額外的力氣

走路省勁，還是騎車省勁？當(dāng)然是騎車，否則自行車就沒有存在的價值了。

【資料圖】

自行車雖然是一種簡單的代步工具，而且結(jié)構(gòu)也并不復(fù)雜，但其卻涉及到了很多物理學(xué)原理。我們都知道杠桿可以分為省力杠桿和費力杠桿，而自行車就是典型的費力杠桿。不過不要被“費力杠桿”這個稱呼所迷惑，費力杠桿并不代表真的費力，所謂費力杠桿，指的就是在杠桿平衡的條件下，動力大于阻力，動力臂大于阻力臂。因為動力乘以動力臂等于阻力乘以阻力臂，所以費力杠桿表面上費了力氣，實際上卻省下了距離，歸根結(jié)底還是省了力。具體到自行車的問題上來，就是主動輪大于從動輪，也就是腳踏上的牙盤大于后輪上的飛輪，以此實現(xiàn)增速。

借助于自行車這個費力杠桿，我們可以在時間相同的情況下，行進更遠的距離，所以也就省了力，但自行車的省力不僅于此，即便是不考慮距離，只考慮時間，騎車依舊比走著省力，也就是說同樣都是一個小時，走路一小時就要比騎車一小時更累，這又是為什么呢？

這其實是一件比較令人費解的事情，因為任何機械都是不可能“省功”的，只可能浪費更多的功，自行車也不例外，既然自行車不能省功，那么在相同時間下，騎車也就不可能比走路省力。很顯然，理論結(jié)果與現(xiàn)實情況并不相符，這說明有一些問題被我們忽略了。

從宏觀角度來看，走路的確比騎車省功，但人體本身也是一個機械，這個機械會在我們看不見的地方做功。

所謂做功，就是能量由一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式的過程，它要求物體在力的方向上發(fā)生移動。從做功的定義上來看，提一桶水上2樓就是做功了，而提一桶水走2公里就是沒做功，因為提水桶時力是向上的，所以前者在力的方向上移動了距離，而后者沒有。這個結(jié)論并沒有錯，但同樣是基于宏觀視角作出的結(jié)論，而實際上提著一桶水向前走，雖然沒有做功，但依舊很累，為什么呢？因為表面上我們沒有做功，但我們身體內(nèi)部的肌肉卻一直在做功。

為了能夠提著水桶，人體手臂內(nèi)的細肌絲一直在粗肌絲上滑動，而這種滑動是通過細肌絲上的“橫橋”來撥動的，所以表面上人沒有做功，實際上人體內(nèi)的“橫橋”一直在做功。

人保持任何的姿勢都需要依靠身體的肌肉來實現(xiàn)，不同的姿勢所調(diào)動的肌肉是不同的，走路時我們是站著的，而騎車時則是坐著的，顯然，站著比坐著需要調(diào)動更多部分的肌肉，所以站著比坐著費力，走著自然也就比騎車費力。除了姿勢浪費了額外的力氣以外，走路時還一直在花費額外的力氣對抗重力。在一條平直的公路上騎行時，我們是不需要對抗重力的，因為自行車始終是在向前方移動，而并沒有向著與重力相反的方向，也就是上方移動，但走路就不同了。

當(dāng)一個人兩腿并攏豎直站立的時候，他的垂直身高是最高的，此時重心也是最高的。

當(dāng)一個人邁開雙腿向前行進時，他的垂直身高便會降低，所以重心也會隨之降低。走路本質(zhì)上就是一個人由雙腿并攏到邁開雙腿，再到雙腿并攏的過程，在這個過程中，人體的重心會不斷上下移動，當(dāng)重心由下往上移動時，人就必須要為克服重力而做功，此時就要耗費額外的力氣，這也是走路比騎自行車更為費力的原因之一。這就完了嗎？當(dāng)然沒有，走路之所以比騎車更費力，還有第三個原因。

騎自行車是可以勻速運動的，但是走路不行。

從宏觀角度來看，走路的確也可以是一個勻速運動，但如果我們將走路的過程拆分來看就有所不同了。我們走出的每一步都要經(jīng)歷速度變化，在我們的腳剛剛落地向下蹬踏的時候，此時的速度是最快的，之后速度便會下降，直到另一只腳落地蹬踏，又會再次加速。所以表面上看起來走路是一個勻速運動，但實際上它是一個加速運動，而且是一個反復(fù)的加速運動，我們都知道使一個物體加速需要消耗更多的能量，所以走路自然也就更費力氣?，F(xiàn)在我們就明白了，騎自行車雖然不能省功，但是由于走路要額外花費很多力氣在其他的事情上，所以也就顯得比較費力了。

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