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重力加速度定律~经典力学理论与自重健身的关系(二))


“力学”研究的是动作,因此,它是物理学的传统分支。但是在体育和自重训练中,力学得到了巨大的应用,所以说它具有另一个名称——“运动学”。

牛顿最负盛名的三大定律,并与自重健身相结合,本系列文章较难读懂,建议大家多读几遍,去体会其中的道理~



牛顿第二运动定律

 

这条定律陈述如下内容:

 

“物体受力产生加速。(待加速的)物体质量越大,(加速所需的)力也越大。”

 

第一定律告诉我们,运动和静止是等价的状态,改变不出现在“动作”范畴,而是“加速”范畴(或者还有“减速”,但二者在物理学之中不存在本质差异)。而本定律更注重图片之中的变量,并向我们讲述测量净力的方式。

 

匀速直线运动的物体受到的净力为零(这句话的意思不是不受到任何力,而是不受到不平衡的力)。只有在速度出现改变(加速)时,净力才会增加,且等于物体的质量(惯性)乘以加速度。

 

将净力设定为F,质量为m,加速为a,以数学公式表达如下:

 

F=m×a(或者F=ma

 

换种说法,加速度是净力除以质量:

 

A=F/m

 

这些公式表达了净力、质量与加速度的关系。看起来稍显复杂,但实际上我们可以直观地理解其中的关联:在训练中推动一件物体时,我们赋予它的加速度(运动快慢)与我们产生的力(推动强度)以及物体的重量直接相关。在一个极端上,我们可以将大量的力施加在低质量的物体之上:比如踢足球,使它获得大量的加速度,换句话说,它将移动较长的一段距离。而在另一个极端上,我们将力施加在质量巨大的物体之上,那么它不会移动(不获得加速度):比如在地面上进行俯卧撑,因为底面的质量比我们推动的力大得多的缘故,它不会移动(但我们反而会移动,但这是牛顿第三定律的内容了)。

 


牛顿第二定律中,加速度、质量和净力相互关联。重量越大的人,进行身体运动所需的力也越大。

 

应用

 

F=ma的等式可以帮助我们轻易计算运动中的净力。以国际计量单位为标准,净力具有一个极为贴切的标准单位——牛顿(N)。它的定义如下:

 

“使质量为一千克的物体获得一米每秒平方加速度所需的净力大小。”

 

举个例子,体重一百千克的人进行双立臂,需要在一秒内使自己的身体上升一米,那么我们可以得出所需的净力是F=100×1或者说100N

 




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