拔河比赛背后的秘密
2022-04-04龙学锋
龙学锋
拔河比赛比的是什么?很多人会说:当然是比哪一队人的力气大啊!其实,答案是否定的,因为根据牛顿第三定律,力的作用是相互的,甲队拉乙队的力和乙队拉甲队的力,是一对作用力和反作用力,是大小相等的,不存在谁大谁小的问题。那么,大家感到奇怪的是,既然甲队拉乙队的力和乙队拉甲队的力是相等的,为什么是甲队胜,而不是乙队胜呢?问题出在哪儿呢?
在这个问题中,甲队拔河比赛胜了,意味着甲队向后退了,我们选择甲队作为研究对象进行受力分析。甲队受到重力、地面的支持力、乙队对甲队的拉力、地面对甲队的摩擦力共四个力的作用。其中,重力和地面支持力是一对平衡力。甲队之所以后退,说明地面对甲队向后的摩擦力大于乙队拉甲队的力。对拔河的两队进行受力分析就可以知道,只要所受的拉力小于与地面的最大静摩擦力,就不会被拉动。由此可见,要想赢得拔河比赛,关键是增大脚与地面之间的摩擦力。假如一队力气较大的运动员站在光滑的冰面上,另一队力气较小的运动员站在普通的地面上,两队进行拔河比赛,显然,站在冰面上的那一队是不会取胜的。
如何增大脚与地面之间的摩擦力呢?首先,摩擦力的大小与接触面的压力大小有关,接触面粗糙程度一定时,压力越大摩擦力越大。其次,摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关,压力一定时,接触面越粗糙,摩擦力越大。
拔河比赛中,通常如下做法可以帮助我们加大取胜的概率。
第一,拔河时穿一双鞋底带有凹凸花纹的鞋子,就能够加大摩擦力。
第二,在挑选拔河的队员时,一定要找体重比较重的人参加。因为体重越重,对地面的压力就越大,摩擦力也会增大。
第三,在比赛过程中,人要使劲向后仰,身体倾斜度要达到45度以上,腳在前面,身体在后面。身体的重心一定要低,因为低一点,不容易被拉跑。另外双脚不要离开地面,以摩擦移动为宜。
以上,不管是哪种方法,其目的都是想法设法加大地面对脚底的摩擦力,以取得比赛的胜利。
在太空中拔河会怎样
在外太空玩拔河是什么体验?可以像在地球上一样使劲地拉拽吗?还是会有完全意想不到的情况发生?曾经在太空中进行的实验表明,失重状态下的拔河游戏与地球上截然不同。在地球上,拔河中输掉的一方会被拉向胜利的一方,而在太空中,双方会彼此牵拉,最终彼此撞在一起。之所以会出现这样的结果,原因在于牛顿第三运动定律:两个物体相互作用时,彼此施加于对方的力大小相等,方向相反。换句话说,当你对一个物体施加力时,物体也会反过来对你有同样大小的作用力。我们很难挪动一块大石头,因为它太重了;但是你可能不会意识到,在你推石头的同时,石头也对你有同样大小的作用力。如果没有摩擦力把你牢牢固定在地面上,你就会被向后推开。