作者j0958322080 (Tidus)
看板Physics
標題Re: [問題] 相同跑速在跑步機上比操場輕鬆的點?
時間Sun Apr 3 02:14:03 2016
有點久以前的文章，不過我最近在fitness版又看到所以回一篇，
上一篇喵喵叫的大叔已經說明風阻的影響非常小，
這很合理，因為跑步速率不高所以很少跑者會去關心這件事，
除非是短跑選手，不過短跑選手在時間尺度上很小所以也沒很關心。
不過我認為重點在於腳的施力，路跑是需要往後踢的，
也就是路跑的速率是相對於地面的速率，跑步機則是相對履帶的速率，
而地面速率是0，要維持10 km/hr的速度就是由腳掌的輸出功率，
所以腳掌必須施一個往後的力使地面給一個反作用力前進。
可是跑步機上不一樣，履帶相對於人是往後運動，
也就是說你的腳是被履帶帶動的而不是主動去往前。
當你其中一隻腳被帶往後時，該隻腳只需抬起並往前即可，
不過我想這種影響應該可以在一般大賣場的那種推車履帶上得到，
如果在同一條履帶上走且
花費的時間相同，
那麼在反向的履帶上走應該會比在正上的履帶上走輕鬆。
(方向由人的前進方向決定，同向為正反向為負)
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1F：推 comeandgo: 等速的時候不能這樣看 只有抵抗阻力讓自己維持等速而已 04/04 01:43
2F：推 crazyjonas: 履帶以摩擦力將腳往後帶時，腳也有對履帶施摩擦力，這 04/04 21:20
3F：→ crazyjonas: 跟路跑時腳對地施力，有什麼不同嗎？我還沒想到 04/04 21:20
4F：→ wohtp: 那些講「腳被履帶帶動」的人都該去修一下普物力學 04/04 21:29
5F：→ crazyjonas: 傻了，腳對履帶的摩擦力跟路跑腳對地的力，方向相反 04/04 21:30
6F：→ wohtp: 轉到履帶不動的座標去看，一模一樣啊 04/04 21:31
7F：→ wohtp: 如果要說「履帶在腳往後推的時候不可能真的維持等速度」， 04/04 21:32
8F：→ wohtp: 那我就承認這裡其實很有討論空間 04/04 21:33
這點當然正確阿，你跑步機沒開動在上面走路履帶也會被你腳帶動阿。
所謂腳被履帶帶動的意思是若人站在啟動的跑步機上面你會被履帶帶走，
人站在履帶上之所以會被拉走是因為摩擦力的反作用力，這個時候你又沒出力，
也就是說當你一腳抬起時，另外一腳是被履帶產生的摩擦力的反作用力帶走，
抬起那隻角落回履帶上後因為人是在原地不動的，所以腳不需要往後蹬，
主要差別在這裡。至於你說什麼誰的坐標系根本就不需要好嗎，
你人就好好地站在跑步機上，誰在動誰施力很清楚。
我大概知道你的點在哪了，你只需要想一下人站在履帶上相對履帶靜止不動，
履帶由右而左，然後人跟履帶有一個相對地面速率 v，
換到人在操場上以相對地面速率 v 由右而左跑，
這兩種情況哪個人需要施的力比較多即可
9F：→ crazyjonas: 現在想到一解釋: 04/04 21:37
10F：→ crazyjonas: 跑跑步機若不是等速過程。則加速時，履帶上是加速座標 04/04 21:37
11F：→ crazyjonas: 系，此時看人是因假想力往前傾。所以在跑步機上的人會 04/04 21:37
12F：→ crazyjonas: 覺得不需什麼力就能向前傾倒，只需要在倒下時出點力跨 04/04 21:38
13F：→ crazyjonas: 一步撐住自己即可。但路跑時是真的要把自己往前加 04/04 21:38
14F：→ crazyjonas: 速，所以要往前蹬。 04/04 21:38
15F：→ crazyjonas: 也就是說，在跑步機上，有慣性力幫忙人加速，故比平地 04/04 21:38
16F：→ crazyjonas: 輕鬆 04/04 21:38
17F：→ crazyjonas: 上面寫，路跑時應該是往"後"蹬，寫錯了 04/04 21:39
18F：→ j0958322080: crazyjonas我跟你想法相同，主要是路跑要往後踢 04/04 22:01
※ 編輯: j0958322080 (42.72.160.217), 04/04/2016 22:08:38
19F：→ wohtp: ...如果你就是不肯接受座標變換的話，這麼看吧： 04/04 23:34
20F：→ wohtp: 履帶動，人站在上面的時候，被帶動的可不只是你的腳，是你 04/04 23:34
21F：→ wohtp: 整個身體。 04/04 23:34
22F：→ wohtp: 所以要把身體保持在同一個位置，你一樣得用同樣的力往後蹬 04/04 23:36
23F：→ wohtp: 假設 1. 履帶是理想履帶，不管怎麼蹬怎麼踩都保持等速度 04/04 23:37
24F：→ wohtp: 2. 空氣阻力小得可以忽略不計 04/04 23:37
25F：→ wohtp: 那麼「人動地面不動」和「履帶動人不動」沒有差別 04/04 23:38
26F：→ crazyjonas: 嗯，我偏向認為履帶不是等速運動。 04/05 00:04
27F：→ j0958322080: 喔，那履帶不會等速 04/05 00:12
28F：→ wohtp: 我也同意履帶不可能等速，差異出在這一點上 04/05 00:45
29F：→ wohtp: 但是上面原po主張的明明是「履帶等速人不動會比較輕鬆」 04/05 00:47
30F：→ wohtp: 不然我再這麼問原po：在時速300公里的高鐵上，順向和逆向 04/05 00:48
31F：→ wohtp: 行走有差嗎？ 04/05 00:48
32F：→ wohtp: 如果原po主張的「誰在動誰不動有差別」是對的，高鐵的速度 04/05 00:51
33F：→ wohtp: 應該會把這個效應放得很大 04/05 00:51
34F：→ j0958322080: 我沒這麼主張啊，我不知道哪一句話讓你這麼誤會了 04/05 06:58