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騎自行車爬坡時(shí),沿S形路線騎行的物理原理是什么?

 清風(fēng)茶語111 2019-06-25

有一個(gè)并不是太多人知道的、但是卻又非常實(shí)用的物理現(xiàn)象,此現(xiàn)象就是:當(dāng)人們騎著自行車爬陡坡時(shí),如果沿著S形路線騎行,就會(huì)變得輕松一些,不需要太用力蹬車了。

這到底是什么物理原理呢?

其實(shí)很多人并不知道這個(gè)物理現(xiàn)象,尤其是現(xiàn)在的中學(xué)生朋友們,騎自行車的幾乎越來越少了,而那些騎自行車上學(xué)的同學(xué)遇到爬坡情況也是少數(shù),遇到爬坡還能利用此物理原理蛇形爬坡的更少,所以,真正有此經(jīng)驗(yàn)的屬于極少數(shù)同學(xué),而有此經(jīng)驗(yàn)但是真正理解其中的物理原理的更是極少數(shù)同學(xué),除非這些同學(xué)都認(rèn)真地學(xué)習(xí)了初中物理力學(xué)知識(shí)中的簡(jiǎn)單機(jī)械這章內(nèi)容。

其實(shí)此物理現(xiàn)象屬于初中物理簡(jiǎn)單機(jī)械這章節(jié)內(nèi)容中的“斜面”!

我們知道,使用任何機(jī)械都不會(huì)省功,但是當(dāng)我們使用機(jī)械時(shí),要么會(huì)省力,要么會(huì)省距離,而省力的必定費(fèi)距離,省距離的必定會(huì)費(fèi)力!

所以,蛇形爬坡其實(shí)就是利用了斜面的這一特性,蛇形爬坡與直接爬坡相比,費(fèi)了距離,但是省了力!

凡是試過的同學(xué)都會(huì)由此驚喜的發(fā)現(xiàn),拐一拐車把,就能讓自己蹬車的力小一些,就不會(huì)再那么累。這真的很神奇。

只是,當(dāng)沿著這種蛇形路線爬坡時(shí),由于路程變長(zhǎng),導(dǎo)致爬坡所用的時(shí)間變長(zhǎng),而爬坡所做的功也變大了,這是因?yàn)榕榔逻^程中除了要克服重力做功,還需要克服摩擦力做功,蛇形路線使得人克服摩擦力做功更多了。因此這種爬坡方式肯定是浪費(fèi)了時(shí)間。

由此看來,蛇形路線爬坡雖然減小了爬坡所用的力,但是也有其他方面的缺點(diǎn)。

我們來看下面這道初二物理期末考試題吧:

根據(jù)以上分析可知,本題的正確答案應(yīng)該選擇C選項(xiàng)。

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